轴向槽道热管的加工制作及传热性能研究

轴向槽道热管具有较高的传热能力和可靠的运行稳定性,在航空航天和电子领域具有广阔的应用前景。文章针对“Ω”形轴向槽道热管的特点,设计并搭建了专门的加工和实验平台,通过讨论温度分布规律、当量导热系数、热阻和最大传热能力等参数,对成品热管的传热性能进行了研究和分析。结果表明:热管具有良好的动态响应热性;在相同工作温度下,热管的冷热端温差与加热功率的增加呈正向关系;当热管的工作温度升高时,当量导热系数逐渐增大,并随着功率和充液率的升高而升高,而总热阻在加热功率增加时呈下降趋势;随着充液率的增加,热管的最大传热能力增加,但是增幅会趋缓。     

微小矩形多槽道平板热管的传热性能

开发了一种微小矩形多槽道平板热管,并阐述了此种热管的结构、原理,推导出了其理论毛细极限。通过实验分析了工作温度、充液率、不同工作介质和倾角等因素对该热管传热性能的影响,得到冷凝段及蒸发段表面传热系数的实验关联式,可用于指导工程设计。研究表明,微小矩形多槽道平板热管具有高传热特性,在电子器件冷却等方面有良好的应用前景。     

薄液膜下航天器异种材料电偶腐蚀兼容性

针对文昌航天发射中心航天器产品的腐蚀评价需求,提出一种基于薄液膜三电极系统的航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价方法.设计了一套薄液膜三电极系统,在控温控湿的薄液膜条件下对5种航天器材料进行了电偶腐蚀试验.结果表明:由于欧姆电阻和阴阳极金属极化率的影响,薄液膜比水溶液全浸更适宜作为航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价的试验条件,电偶电流密度与试验条件明显相关.航天器异种材料电偶腐蚀兼容性评价应使用控温控湿的薄液膜三电极系统进行,并以电偶电流密度作为电偶腐蚀兼容性的评价判据.     

蒸发或冷凝薄液膜的时域稳定性特征

基于Prandtl边界层理论和完整的边界条件,采用Collocation方法,推导出沿倾斜壁面下降的在蒸发、等温和冷凝状态下普遍适用的二维降膜表面波扰动时域稳定性方程。通过研究蒸发或冷凝薄液膜流动的稳定性特征曲线,包括中性稳定性曲线和最快速波的特征曲线,分析了蒸发、等温和冷凝等不同状态下热毛细力、雷诺数、流体物性和壁面倾角对稳定性的影响,并讨论了上述各因素在不同雷诺数下的相对作用。     

热管式吸收器传热传质的实验研究

在升温型吸收式热泵内对热管式吸收器的传热传质性能进行了实验研究,对不同规格的表面横纹槽热管和光管热管做了对比实验.发现采用热管直接导出吸收热具有较好的效果,并且表面带有横纹沟槽热管的传热膜系数约为光滑管的2～3倍,传质系数约为光滑管的2倍,为吸收式热泵吸收器的高效紧凑化研究提供了依据.     

无吸液芯偏心径向热管传热性能实验

对无吸液芯偏心径向热管进行了实验研究,在不同加热热流密度、充液率和工作温度下测量了偏心径向热管换热性能.结合偏心径向热管内特殊的结构和热管换热机理,分析了偏心径向热管换热特性产生的原因.最后采用多元线性回归方法分析了径向热管的当量内热阻关系式,为工程设计和应用提供了依据.     

放置翼型的槽道湍流的实验研究

在槽道底部放置翼型导致的压力梯度的变化大大增加了槽道湍流的复杂性。通过激光多普勒测速仪（LDV）对放置翼型的槽道湍流进行了实验测量,并进行了初步的统计特性分析。研究发现,压力梯度对湍流统计特性有明显影响,并且翼型前后出现了湍流的逆梯度输运现象,逆梯度输运区域随着压力梯度呈现有规律变化。     

双路离心式喷嘴液膜形态的实验研究

借助高速运动分析系统对不同工况条件下双路离心式喷嘴液膜形态进行深入研究,重点分析了主、副油路单独供油与同时供油时液膜的形成与破碎机理.结果表明,副油路液膜形成过程分为射流、成膜、展开3个阶段,主油路液膜形成过程为聚集、成膜、展开3个阶段.副油路介质流动会提升主油路开启时主油路介质的雾化效果.主、副油路液膜的破碎分为初级破碎与二级破碎2个过程,其中主油路的液膜的初级破碎可按是否有孔洞形成分为2类.副油路液膜存在周期性摆动现象,摆动过程会使得液膜破碎长度减小,雾化效果提升.随着背压差的增加,液膜摆动时长占振动周期的百分比增加,雾化效果提升.研究结果有助于揭示双路离心式喷嘴的流动机理并提供设计指导.     

小尺度槽道换热器换热性能的实验测试系统

介绍了小尺度槽道换热器换热性能实验系统的构成、测试段的设计与加工、实验台的布置、实验参数测量及数据采集测试方法.该实验测试系统可以对不同内部结构的小尺度换热器,在不同的流量和加热功率下进行测试,实验测试系统采用先进的温度、压力传感器,由高精度、多通道的Agilent数据采集系统实时采集温度及压力信号,保证了实验数据的准确性及可靠性.     

重力热管在固定床鼓泡反应器中传热性能的实验研究

通过实验,研究了重力热管在固定床鼓泡反应器中的传热性能。分析了热水流量、气体流量、冷却水流量对床层温度分布和热管传热功率的影响．     

小直径热虹吸管传热性能实验研究

进行了小直径热虹吸管性能试验，试验结果表明：热管运行时，管内流型及流型变化对热管壁面温度有影响．表面温度波动大；热源温度对热管内流型有影响，热源温度越高，冷凝段温差越小；热源温度低时．热管长度对表面温度影响大：加热段长度越长，热管表面温度越高；热管传输功率并不随热源温度升高而线型增加．     

热管换热器热传递矩阵及热管换热器传热效率

本文提出了热管换热器热传递矩阵的概念.用热传递矩阵相似关系,推导出了热管换热器传热效率计算式.并讨论了极限情况下的热管换热器效率表达形式.     

热管式CPU散热器总传热能力的研究

本文对一种热管式CPU散热器的传热机理、传热路线和各传热阶段的热阻进行了定性分析和定量分析，建立了该热管式散热器传热模型，导出了其总传热系统的计算式，并给出了计算实例。     

传热管轴向导热影响的分析

通过数值计算方法对传热管轴向导热的影响进行了分析，得出了不考虑轴向导热时传热系数和冷凝侧换热系数的误差，以及传热管示同在考虑国导热影响时的差别，并得出了材质导热系数较小时忽略轴向导热影响所起误差增大的结论。为客观评价传热管的传热性能提供了一定依据。     

台阶型旋转热管传热性能的试验研究

利用具有自蒸发循环的旋转热管冷却技术对旋转零部件 ,如电机主轴、切削刀具、混炼机转子、机床主轴等进行冷却 ,可大大减少转轴的热应力 ,提高转轴的使用寿命。设计了一种便于旋转热管内部工质既能顺利进行自蒸发循环 ,又利于制造加工的台阶型内部结构 ,介绍了实验装置 ,对台阶型旋转热管的启动性能、表面均温性能、最佳充液量和导热性能进行了试验研究。结果表明 ,台阶型旋转热管在 1min之内能迅速启动起来 ,表面均温性良好、没有过热点 ;其导热性能与旋转热管内部工质的流型、充液比V+ 、工作温度θ、转速n等因素有关。自蒸发循环旋转热管冷却技术与其他循环水冷却系统相比 ,具有良好的表面均温性、高效的导热性、无泄露 ,节约用水等优点。     

套管换热器换热特性的数值分析

采用三维模型数值模拟了套管的换热特性,分析了套管换热器出口位置、倾角对套管对流换热性能的影响,选择给出了部分截面上的温度、Nusselt数(Nu)和对流换热系数的分布.结果表明:套管出口位置对换热量有重要影响,而倾角对换热量影响很小;温度在热边界层内发生剧烈变化,外管壁面温度变化不明显;对流换热系数随雷诺数(Re)(2 650~10 800)的增加而增加.将Nu的计算结果与Kays和Leung的解析解作了比较,二者吻合很好.     

应用于LED散热一体化平板热管的传热性能

为解决LED散热问题,制作了一种一体化平板热管,搭建了平板热管实验台以研究此平板热管的传热性能,设计了模拟热源的保温方案.为了模拟LED芯片的发热,制作了模拟芯片热源,并对实验结果的不确定度进行分析.通过实验研究了加热功率、充液率和工质对平板热管传热性能的影响.实验结果表明:此平板热管具有良好的均温特性.在所测试的功率范围内,蒸发腔热阻随着功率的上升而降低.充液率方面,此平板热管的最佳充液率为40%.在测试的3种工质中,去离子水的传热效果最好.     

升膜蒸发器内的两相流传热研究：—环状流的传热膜系数的相关

在升膜蒸发器内,以软化水为介质测定不同加热量、不同水量的气液两相流传热膜系数,分析影响传热膜系数的诸因素及变化关系;就升膜蒸发器内的最佳流型的环状流进行了传热膜系数的回归,得出实验条件下的传热膜系数的关联式,实测值与关联式的计算值相关良好.