热管技术研究、发展与工业应用

介绍了一些热管技术在工程的典型应用，包括废热回收设备和工业过程设备．水碳钢热管技术在许多工程领域都得到了成功应用,如：用于废热回收、节能与环境保护的空气预热器和废热锅炉．液态金属高温热管技术在过程装备得到了广泛应用。高温热空气发生器和热管技术在化学反应器中也能发挥作用，如在氨合成塔中的应用．热管技术的成功应用是建立在热管技术的基础研究之上的，这些研究包括：热管内汽液两相流动与传热、热管传热极限、热管传热强化和热管材料相容性与热管的寿命等方面理论和实验研究．高效传热与传质的热管设备在许多工程应用领域将会得到越来越重要的应用．     

热管对铜焊接热裂纹和变形的影响

研究了热管对薄铜板焊接热裂纹和变形的影响．结果表明，应用热管可减少热裂纹和变形，是提高焊接质量的一项简单、有效的工艺措施．     

热管和回路热管中的中间温度流体

本项目主要研究热管和回路热管（LPH）中间温度范围的工作流体，由小企业创新研究计划第一阶段资助。此中间温度范围大概为500K～700K。目前，美国航空航天局（NASA）还没有此温度范围内工作流体的应用。小企业创新研究计划第一阶段和第二阶段的全部目标就是验证一种或多种可在中间温度范围内工作的流体，研究内容包括使用寿命数据．中间温度范围工作的热管和同路热管中的流体特性，以及设计、制造、测试与此流体相匹配的热管和回路热管。     

分离式热管用于空调热回收系统的研究探讨

介绍了分离式热管技术的传热原理与应用情况,根据分离式热管的传热特点,分别提出了运用分离式热管回收空调系统凝结水冷量和平衡大型建筑物冷热负荷的方法．指出了分离式热管用于回收凝结水冷量时应注意的问题,并对回收系统的经济性进行了分析;将分离式热管平衡建筑物冷热负荷的方法与适配式热回收热泵空调系统进行了比较．得出了分离式热管在回收空调凝结水冷量和平衡建筑冷热负荷中具有很大的开发应用价值的结论．     

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．     

分离式热管的传热极限

应用热管理论和自然循环流体动力学理论,对分离式热管内的传热极限作了分析,指出了分离式热管的传热极限与传热过程中的热流密度和热管内的充液量有关,在高热流密度传热和充液量偏多或偏少的情况下,会存在以下几种传热极限：１．蒸发段的干涸传热极限;２．蒸发段的沸腾传热极限;３．冷凝段的凝结传热极限;４．循环回路的流动传热极限。     

非规则截面散热板内嵌热管的传热能力分析

对一种空间实验装置中电子箱热控制系统的关键热控元件——散热板内嵌热管的传热能力进行了热分析计算．采用热容热阻网络法,建立了非规则截面槽道热管的传热模型,在传热网络分析的基础上,以热管No．21和热管No．22为例,选取空间实验装置在最热工况下稳定运行和最冷工况下从启动到稳定运行两种实验边界条件,计算了热管的传热能力,并与西班牙IberEspacio热管公司提供的传热极限数据进行了比较．结果表明,全部内嵌热管都能在传热极限范围内可靠运行,其中最热工况和最冷工况下热管的最大传热能力分别为工作温度41．7℃时的74．9W·m和-9．3℃时的69．6W·m．     

空调系统中热管技术的应用

介绍了热管在医院、商场、宾馆和工艺空调系统及通风空调系统中的应用状况,分析了热管技术在我国空调系统应用中存在的一些问题．     

热管技术在小氮肥工业煤气生产中的应用研究

文章介绍了一种应用热管技术回收半水煤气生产中的吹风气废热新系统,并指出防止水热管超温和低温腐蚀可用调整热管冷热端面积来实现,从而扩大了水热管的应用范围.     

换热式分离式热管供暖系统

换热式分离式热管供暖系统专利申请号：９４１０７２８７·８一、技术特征和用途为使分离式热管采暖系统，用于集中供暖，发明人设计研制了换热式分离式热管供暖系统，其主要特征是将直热式分离式热管采暖系统的加热炉用一种热管换热器代替，将热管散热器分置于各个房间中...     

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.     

热管式溶液吸收器传热传质过程的数值模拟

本文首次利用水重力热管，以溴化锂水溶液为工质，对在热管外壁面上溶液降膜吸收水蒸气并移出吸收热的传热传质过程进行了数值模拟。结果表明，在一定条件下，所需热管加热段长度随膜雷诺数的增加而增加，随输出热温度的提高而减小，并且降膜平均传热和传质系数随膜雷诺数的增加而降低；利用热管作为吸收器的传热传质元件，其传热温差很小，但在较大浓差和较大雷诺数下，所需热管加热段长度太长。在热管外壁面上的溶液降膜吸收过程有待强化，以使吸收过程产生的热量与热管的传热能力相匹配。     

热管性能评价准则探讨

传统评价热管的传热性能的方法是比较热管的等效导热系数(有效寻热系数、当量导热系数、相当导热系数)的大小,其不足之处是几何因素与传热因素混在一起来评定传热性能。为此,在剖析传统评价热管的传热性能的方法的基础上,提出了用等效对流换热系数来评价热管性能,等效对流换热系数客观地描述了热管综合的传热能力,其值的大小可以作为判断热管传热性能优劣的标准。同时建立了相应的理论模型,从而使对热管性能的评价更加完善、更加合理。     

水—碳钢热虹吸管的相容性及热管性能的初探

本文讨论了水—碳钢热管的相容性问题。分析了金属腐蚀的基本原理并据此提出了解决水—碳钢相容性的措施:管壳钝化处理,缓蚀浸泡、工质中添加缓蚀剂以及沸腾排气法等。测定了实验热管的性能,包括起动温度、起动时间、温差水平以及传热性能等,取得了理想的结果。在寿命实验中持续运行了5000小时以上,未发现任何明显变化。     

管内插入扭带的强化传热数值模拟

为了定量研究管内插入扭带的强化传热方式,建立了以空气为传热介质的管内插入扭带强化传热的套管式换热器模型,进行了数值模拟研究,与实验结果相比较,在高Re的紊流流动状态下,得出了非常一致的结果.研究表明,扭转比越小,传热效果越好,同时摩擦阻力系数越大;流体温度越高,辐射传热的效果越明显,传热效果越好;压力对传热效果的影响包含在Re和Pr中.     

新型高效低阻外翅管的研究

通过对外翅管绕流阻力及绕流谱的分析,提出利用翅片的外伸作用对基管进行近体扰流增效减阻的方法。单管的实验研究证实,选用合理的绊条扰流结构,可使环翅管的绕流阻力降低４０％,换热增强１０％。     

聚光光伏高能流密度不均匀传热的热管散热器设计与计算

考虑到聚光电池表面的高辐射能流密度,相应的热沉温度分布的不均匀性,以及传统热管散热的局限性,设计了一种特殊结构形式的热管组以用于聚光电池散热。通过对其进行数值计算,比较了在不同倾角下热管组的压力场、速度场、温度场、以及相体积分数的分布情况,并将该型热管与普通热管的计算结果相比较,发现该型热管在预防携带极限和干涸极限的发生方面确实要优于普通热管。设计的热管组在高辐射能流密度的条件,消融温度的不均匀性将会起到很好的效果。     

分离式热管换热器回收汽车尾气余热的试验研究

介绍了利用汽车尾气的分离式热管换热器装置的结构设计,研究了不同充液率时的热管壁温状况、充液率与热管传输功率的关系,分析了热管管内工质温度控制、热管暖气装置的安全性、强度以及换热效果.     

动力型两相平行流热管充注量及启停特性研究

为研究动力型两相流平行管式热管的充注量对传热性能的影响及该热管的启停特性,本文搭建了热管空调实验台,分别在不同的充注量下对热管运行特性进行检测,并运用热成像仪对系统进行红外观测,在不同情况下,对热管系统进行多次启动和停止实验。实验结果表明,热管系统充注量在6.6~7.5kg时,即该热管系统总容量的55%~62.5%时,系统可以以两相流的形式稳定运行,而热管系统启动后,在很短的时间内会达到稳定状态,当溶液泵开启后,热管的换热量逐渐增加,大约在3min后达到稳定状态,且保持下去;当溶液泵停止后,仍然具有自运行特性,而蒸发器内的热管工质继续发生相变换热,换热能力逐渐减小,此过程大约持续6min。该热管可以应用于空调的冷量及其他余热的回收,具有高效节能特性。该研究可以有效地指导该类热管在空调中的节能效应。