热管及热管用金属多孔材料

热管是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,由于它具有超常的热传导能力,而且几乎没有热损耗,其导热系数为铜的数千倍,被称作传热超导体.本文简要介绍了热管的工作原理和应用现状,论述了近年来热管的关键部件-多孔芯体的研究进展.     

采用热管技术低压铸造铝合金摩轮的计算机模拟

将热管技术应用到铝合金摩轮的铸造过程中,用热管代替冒口,满足补缩要求.用Procast软件模拟比较了采用不同冷却方法,以及用热管冷却时低压铸造铝合金摩轮的凝固过程及铸造缺陷.模拟结果表明,低压铸造应用热管冷却时铸件没有缩松缺陷,证明热管作为冷却元件是可行的.     

热管技术在液压系统中的应用研究

热管是一种超导热体的传热元件,具有传热系数高、温度分布均匀、热响应迅速、结构紧凑、工作可靠等优点.本文主要介绍了热管的工作原理及结构,重点阐述了热管式散热器在液压领域中的应用,并做了性能分析与研究,对热管在液压领域里的应用进行了展望.     

热管反应堆用热管材质与吸液芯材料探讨

在介绍热管堆中热管的基本工作原理基础上,讨论了制造热管材料和毛细芯材料的选材问题.通过对多种可用于制造热管的马氏体耐热钢、奥氏体耐热钢、铁镍基合金以及镍基合金的较全面讨论,探讨了9％(质量分数)Cr马氏体耐热钢、18Cr-8Ni系奥氏体耐热钢以及镍基耐热合金用于制造热管的可行性.并建议后续对特殊性能补充系统性试验,积累...     

“Ω”形轴向槽道铝-丙酮热管的传热性能研究

搭建了实验平台,对“Ω”形轴向槽道铝-丙酮热管进行了性能测试,研究了在不同温度以及充液量下铝-丙酮热管的等温性能和启动时间,并对实验结果进行了分析.研究表明,在同一加热功率下,工质充装量越多,热管的启动时间越长;在工质充装量相同时,加热功率越高,热管的启动时间越短;加热功率较低时,工质充装量越大,等温性能越差;加热功率较高时,工质充装量越大,等温性能越好;该型热管的工作性能良好,可用于低温区的余热回收.     

热管砂轮干磨削温度场数值模拟

基于一种利用热管技术对磨削弧区进行强化换热的构想,采用FLUENT软件建立了环形热管砂轮干磨削温度场的仿真模型,得到了热管换热能力与热流密度、转速和砂轮壁厚的关系,并在相同热流密度下对比了热管砂轮与热管砂轮弧区的温度。仿真结果表明:弧区温度会随着热流密度的增大相应升高,随着转速的增大而降低,热管的启动时间会随着砂轮壁厚的增大减慢;相同热流密度下,热管砂轮的弧区温度明显低于无热管砂轮。最后通过干磨削钛合金TC4试验,对仿真结果进行了验证。     

热管失效机理研究进展

热管是一种高效传热元件,在石油、冶金、电厂和余热回收等领域广泛应用于电子器件冷却、空间飞行器、节能和能源高效管理等方面。由于热管常常工作在高温、高压和强腐蚀环境下,因而使热管出现了各种失效情况。文章阐述了热管管内失效和管外失效的原因和失效机理。总结了热管管内失效的预防和保护措施为:在管内壁上裸露基体;增加热管的真空度;在管内壁进行镀铬或者铝膜;在热管冷凝段装吸氢剂以解决不凝性气体对热管的影响,而定期排放氢气是从根本上解决问题的一个很好的方法。指出对于热管管外失效更换热管钢管材料是较好的选择。提出建立热管失效的优化管理系统,更加全面和科学地进行热管失效的预防保护和管理,充分发挥热管的优势,提高热管的安全运行寿命。     

高效磨削用热管砂轮基体应力应变分布的有限元分析

鉴于高效磨削用热管砂轮对其基体强度提出了越来越高的要求,通过ANSYS仿真软件对其进行有限元数值模拟,分别探讨了两种不同基体材料的热管砂轮在空转条件下以及磨削力和离心力共同作用下的应力应变分布,得到了热管砂轮在不同转速下的应力分布图以及径向位移的分布情况,并完成砂轮基体的强度校核。仿真结果为热管砂轮结构的改进提供了有益的参考,对热管砂轮的结构优化具有理论指导意义。     

热管砂轮磨削高温合金GH4169实验研究

针对高温合金材料在磨削加工过程中存在的磨削烧伤问题,根据热管技术可进一步强化磨削弧区换热的特点,设计了一种新型磨具——热管砂轮,并成功制备出能够用于实际加工的单层电镀CBN热管砂轮。随后,通过磨削对比实验,验证了热管砂轮在高效深磨高温合金GH4169时,对磨削温度的控制效果。实验结果表明:在相同实验条件下,当使用无热管的普通砂轮时,在磨削弧区会产生高温,而使用热管砂轮时可以有效将磨削温度维持在100℃以下,避免工件烧伤。     

扁平沟槽烧结吸液芯热管的设计与制造

随着电子芯片热流密度的急剧增加及有效散热空间的日益狭小,具有高热导率、高可靠性、快热响应、无需额外动力等特点的扁平热管已成为电子领域使用的理想导热元件。提出了沟槽烧结吸液芯扁平热管的加热相变压扁制造方法;理论分析了加热相变压扁制造过程中热管几何形状变化和热管弹塑性大变形的成形过程,并进行了实验测试。结果发现：相变压扁过程作用机制为热管内部的饱和蒸汽压方程;相变压扁过程中,热管几何形状变化很大,最大等效塑性应变主要发生在扁平段吸液芯/蒸汽界面上;当压扁温度为480 K时,压扁热管的屈曲率微小,可忽略不计;相变压扁力随着压扁温度的升高和压扁位移的增大而增大。     

换热器管超声导波检测

针对常规涡流检测技术不能实现全面快速检测在役换热器管的现状,提出了换热器管超声导波检测技术,并根据换热器管特点设计了专用的导波探头。在实际检测中将导波检测结果同涡流检测结果进行对比,验证了该种方法可以实现快速、有效的全面检测电站常用换热器管。     

轧制核级换热器传热管的预制批评定

根据法国RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》对核级换热器传热管制造开展预制批评定的要求,通过对实际换热器传热管的制造条件、工艺过程和工艺参数的研究和验证,建立了工业化批量生产换热器传热管的制造大纲以固化传热管的制造工艺和工艺参数,同时针对制造过程中产生的各种缺陷类型,建立了"缺陷一览表",从而最终实现提高产品质量、保证制造进度的目的。     

高炉冷却壁冷却水管内液固两相流强化传热实验研究

针对高炉冷却壁管内污垢沉积而导致传热效率低的问题,提出在高炉冷却壁管内加入固相颗粒以形成液固两相流,在防止污垢的沉积及清洗污垢的同时,增加流体的扰动强化管内对流传热.对液固两相流和单相流的传热性能进行了对比实验.结果表明,由于固相颗粒的扰动和剪切效应,不仅可以强化管内传热,而且也可以在线清洗管内污垢,在流速为2 m/s,固相体积分数为3.5%～5.0%、固相粒径为2～3 mm的范围内,与单相流相比,液固两相流的传热系数提高了20%～45%.实验结果为液固两相流的工业应用提供了基础.     

热处理对N08020合金管材组织及性能的影响

采用金相显微镜、拉伸试验机、硬度仪及扫描电镜等试验方法,研究不同热处理工艺制度对N08020合金管材组织及性能的影响。结果表明:热挤压态的钢管存在金属间相析出,经过1 200℃高温固溶后,金属间相全部溶解;钢管经过大变形量冷轧及1 000℃的后续成品热处理,可形成平均晶粒尺寸为22μm且无金属间相析出的最佳组织形貌;再经过3 h的稳定化处理,通过Nb(C,N)的析出,可获得更佳的综合理化性能。     

热处理工艺对30MnCr22钢管力学性能与显微组织的影响

以30MnCr22钢管为研究对象,研究淬火与回火温度对钢管力学性能与显微组织的影响。结果表明,30MnCr22钢管的最佳热处理工艺为880℃淬火和540℃回火,所得微观组织为回火索氏体,具有较好的综合性能     

Effect of Heat Treatment on Microstructure and Hot Impact Toughness of Various Zones of P91 Welded Pipes

The new generation super critical thermal power plants are required to operate at enhanced thermal efficiency of over 50% to reduce the fuel consumption and environmental pollution. Creep strength-enhanced ferritic steels, commonly known as Cr-Mo alloys such as P91 (X10CrMoVNb 9-1) are such material of choice for the next generation power plants. The operating requirement of these next generation power plants is that steam temperature of around 650 °C is maintained. For such high-temperature application, creep strength of material is the primary consideration together with adequate weld heat-affected zone (HAZ) toughness. Present work deals with the effect of high service temperature on impact toughness of P91 (X10CrMoVNb 9-1) base material, weld fusion zone, and HAZ. The impact toughness of HAZ for conventional weld groove design and narrow weld groove design has been evaluated experimentally in as-welded and at different post-weld heat treatment conditions. Fractography of the impact toughness specimens of base metal, weld fusion zone, and HAZ was carried out using scanning electron microscope. The effects of heat treatment schemes on the percentage of element present at the fracture surface were also studied.     

用于燃气发电机组热交换管十八胺不降温停炉保养的可行性研究

采用GCF型高压釜模拟350～560℃的高温水汽环境,研究了十八胺(ODA)分解特性和燃气机组高温管材T22及P91的ODA成膜特性.结果表明,ODA在高温下存在分解平衡,且产物无危害;ODA在350～560℃温度范围内均能在金属表面形成性能良好的保护膜,480℃时的成膜效果最佳;560℃时经ODA成膜后金属表面膜的保护性较自身氧化膜保护性提高数倍,证明不降温加ODA停炉保养是可行的.建议的最优工艺条件为:温度560℃、ODA浓度80 mg/L、pH为9.5及恒温时间2 h.膜层X射线光电子能谱分析表明,表面膜为含ODA的氧化铁层,ODA中N与Fe发生化学吸附形成保护膜.     

带钢制保护套管的钢管腐蚀缺陷的脉冲涡流检测方法研究

流体输运钢管外部加一层保护性钢套管,会使从外部检测内管腐蚀更加困难。本研究基于脉冲涡流检测技术,设计一种扁平U型结构传感器,可在双层钢管间隙中检测内管腐蚀情况而不受套管影响,且该检测方法一次扫查可同时获得内管的内壁和外壁减薄信息。使用圆柱型探头和U型探头检测试件3处缺陷,同时将钢管间隙减小到25、35 mm,与不加套管时的检测缺陷结果进行对比。结果表明:和传统同轴式圆柱形探头相比,U型传感器对外部保护钢管有着较强的抗干扰的能力,对衰减曲线影响较小,在间隙间检测内管腐蚀缺陷有较高的灵敏度,能够满足工业现场要求。