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重力热管以其极佳的传热能力广泛应用于工程领域,而对于单根热管传热性能的提升则能够更好地提高换热设备的效率。本文通过数值模拟方法,分析了重力热管参数变化对其传热特性的影响。结果表明:VOF (Volume of Fluid)模型能够捕捉重力热管内部的蒸发冷凝现象;热管热阻随着充液率或加热功率的增大而减小;在一定范围内,热管热阻随热管内径增大而减小,随冷凝段长度增大而先增大后减小,但冷凝段长度过小会导致气液循环效果变差,因此,在实际设计中应考虑热管传热极限及安全长度比,保证热管的安全运行。 相似文献
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为了研究工质对沟槽式微热管传热性能的影响,通过试验对不同充液率下,不同工质对沟槽式微热管的温差、热阻与极限功率等性能的影响进行研究.结果表明:充液率对丙酮热管的温差变化影响较大,在相同情况下,丙酮热管需要更高的充液率.乙醇热管的温差性能较差,但充液率小的乙醇热管其热阻较小.水热管的极限功率最高,且在100%的充液率时,有着最为良好的传热性能,较另两种工质更适合用于高功率场合.该研究对实际生产和应用中的工质选择有着重要的参考意义. 相似文献
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甲醇/丙酮振荡热管的传热性能研究 总被引:2,自引:0,他引:2
作为高效传热元件,振荡热管在解决微小空间但热通量较高的电子器件散热方面具有独特的优势,其工质的选取对振荡热管的传热性能具有重要影响。采用甲醇、丙酮纯工质及两者不同配比(7︰1,4︰1,1︰4,1︰7)的混合工质,对不同充液率(45%,62%,70%)和加热功率(10~100 W)工况时的热阻特性进行试验,分析甲醇、丙酮工质的物性及其相互作用特性对振荡热管传热性能的影响,得到甲醇/丙酮二元混合工质振荡热管的传热特性。结果表明:小充液率时,振荡热管蒸发段均出现明显的烧干现象,混合工质振荡热管烧干时热阻较纯工质小,即在50 W时,甲醇、丙酮纯工质振荡热管热阻分别为1.509℃/W、1.484℃/W,而甲醇/丙酮1︰7时振荡热管热阻为0.88℃/W,其他配比时热阻在纯工质及混合工质配比1︰7之间,特别是在丙酮中加入少量甲醇(比如甲醇/丙酮1︰7)能有效地改善振荡热管的烧干情况;大充液率下,混合工质振荡热管热阻随着加热功率的增大变得较为平缓且相互之间相差不是不大,传热性能普遍较好。 相似文献
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针对多通路并联回路板式脉动热管搭建试验台,选用无水乙醇作为工质,在不同的充液率、倾斜角度和加热功率情况下,观测工质的流型以及流动方式的变化,分析脉动热管的启动特性。结果表明,工质的流型为泡状流,汽液塞间隔分布的塞状流,塞状流与环状流并存的混合流,整个通道中不存在完全是环状流的流型;充液率为10%时,工质主要分布在脉动热管的中间部位,充液率为35%~85%,工质分布的均匀性增强;运行过程中工质以塞状流(靠近冷凝端)和环状流(靠近加热端)并存的混合流形式存在,随着加热功率的增加,环状流的平衡位置逐渐向冷凝端移动;启动方式为温度渐进式,启动时间随着加热功率的升高而缩短,倾角的减少而增加,在竖直状态下,脉动热管能够较快启动,正常启动范围为60°~90°,倾角为45°和30°时不能稳定启动。 相似文献
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以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)阳离子型表面活性剂水溶液为工质,对不同浓度的CTAB表面活性剂水溶液脉动热管的启动过程、温度振荡曲线、及传热特性进行了试验研究,并与去离子水进行对比。结果表明:随着表面活性剂浓度的增加,脉动热管的启动时间先增加后减少。浓度为0.25%的CTAB水溶液启动时间相比去离子水减少28.5%。高加热功率下,高浓度CTAB水溶液(≥0.125%)脉动热管在稳定运行阶段温度振荡幅度明显减小,且蒸发段运行温度相比去离子水降低20%。CTAB对脉动热管传热强化作用与加热功率密切相关。低加热功率下(≤40 W),CTAB表面活性剂的添加增大了传热热阻;高加热功率下,高浓度CTAB脉动热管的传热热阻明显降低。对于浓度为0.25%的CTAB水溶液脉动热管,当加热功率从20 W升高到100 W时,热阻从1.73 K/W降低到0.3 K/W,减小了83%。 相似文献
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乙醇水溶液脉动热管传热特性研究 总被引:3,自引:0,他引:3
以体积分数为50%的乙醇水溶液为工质,在充液率为50%的情况下,对多环路脉动热管的传热特性进行试验与机理研究,并与无水乙醇的传热效果进行对比.结果表明,采用乙醇水溶液的热管热阻明显低于无水乙醇脉动热管的热阻,并且加热功率的极限值较高.当倾角为90°时,采用乙醇水溶液的热阻值最低约0.1℃/W,传热极限约为300W.采用无水乙醇作为脉动工质,倾角为60°时的热阻为采用酒精水溶液的1.34~1.49倍,倾角为30°时的热阻为1.28~1.50倍. 相似文献
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为研究充液率、真空度和长度对热管传热性能的影响作用,利用基于虚拟仪器技术的热管传热性能测试平台对直径6mm的微梯形沟槽热管在不同充液率、不同真空度以及不同长度等条件下进行实验测试.实验表明:微沟槽热管的最佳充液率在(75~100)%之间.热管内必须具备足够低的真空度,且充液率需根据真空度的不同适当调整.热管长度缩短可以提高其传热性能,但长度较短时,需适当提高充液率. 相似文献
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圆管式及方槽板式脉动热管的比较 总被引:1,自引:0,他引:1
对圆管式及方槽板式脉动热管试验进行了结构及运行特性的比较.分析表明,与圆管式脉动热管相比,方槽板式脉动热管存在尖角的毛细吸附力以及相邻槽道通过薄壁的横向热平衡.这些结构因素影响脉动热管的运行特性.试验表明,在水平及垂直顶部加热模式下,两种热管的最佳充液率范围相同,均为40%~70%;在垂直底部加热模式下,圆管式脉动热管的最佳充液率范围是30%~70%,而方槽板式脉动热管的最佳充液率则为15%. 相似文献
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针对以往重力再循环供液制冷系统的气液分离器放置冷库外部造成冷量损失的问题,设计了带有双蒸发管组冷风机且气液分离器放置内部的重力再循环制冷系统并与直接膨胀制冷系统进行了对比试验,研究不同库温和不同冷凝温度对两种制冷系统的制冷量,压缩机功率等参数影响。结果表明,重力再循环采用双蒸发管组冷风机后,在库温-20,-25,-30℃工况下,相对于直接膨胀制冷系统的性能系数增加8.81%,9.27%和10.51%,在冷凝温度20,30,35℃工况下,相对于直接膨胀式制冷系统的性能系数增加5%~10%,因此带有双蒸发管组冷风机的重力再循环在低温下运行更具有优势。 相似文献
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夏热冬冷地区回路热管应用于农村通信基站散热的特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
农村通信基站的能耗已逐年上升,夏热冬冷地区如何利用自然冷源来代替基站空调成为当前农村通信基站节能减排的核心问题之一。针对这一情况提出了一种应用于农村通信基站散热的铜/甲醇回路热管(LHP)装置,试验研究了不同布置方式、不同充液率以及不同空气流速下LHP的换热特性。研究结果表明:当LHP蒸发端布置在机柜3/4处,能有效降低机柜整体散热量,满足基站运行温度30℃界限,同时能优化LHP启动特性和基站换热特性;保证热管运行在最优工况下,热管充液率应为50%;为了提高LHP换热效率,机械送风风速维持在3~5 m/s,能满足LHP换热要求,并且降低了风机能耗;当机柜的设备散热功率为1 k W的时候,热阻达到了0.008 K/W左右,表明回路热管系统运用在基站散热具有良好的传热特性。 相似文献
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《机电工程》2018,(12)
针对磁性液体脉动热管传热性能及其影响因素问题,在风洞试验台上,采用电加热方式对13种水基Fe_3O_4磁性液体脉动热管及1根水工质脉动热管传热性能进行了试验研究。测量了磁性液体工质质量浓度(1. 5%,3%,4. 5%,9%,12%)、热管冷热段长度比(12∶14,14∶12,16. 5∶9. 5)、充液率(30%,50%,70%)、结构形式(等高,渐高,高低结构)、外磁场强度及作用角度,随电加热功率变化下的脉动热管传热性能,对脉动热管性能影响规律进行了对比分析与归纳。研究结果表明:4. 5%磁性液体质量浓度,50%充液率,冷热段长度比为14∶12,8弯头等高结构且在无外加磁场下的脉动热管传热性能最优;热阻最小值较水工质脉动热管降低了85%,并且热传导系数较紫铜导热系数提高了340倍。 相似文献