液氢温区脉动热管实验研究

为了研究脉动热管用于冷却Mg B——2超导磁体的可行性,对一台自行研制的液氢温区脉动热管实验台开展了实验研究工作。充液率为34.2%时,随着加热功率的增大,脉动热管经历了启动、脉动、极限3个阶段,启动阶段中脉动热管传热温差波动很大,传热性能差,而脉动阶段中脉动热管传热温差很小,传热性能好。脉动热管在加热功率为1.28 W时具有最高的有效热导率为19 k W/m·K,此时蒸发段与冷凝段温差为0.28 K。     

乙烷双蒸发器低温回路热管的实验研究

介绍了一套双蒸发器低温回路热管样机的运行特性,包括次蒸发器辅助热管的降温启动性能和系统的传热能力。样机以乙烷作为工质,能够在次蒸发器上施加一定加热功率的情况下更快、更顺利地进入稳定工作状态。实验结果表明,该样机最高能够传递16 W的热量,最低传热热阻为1.3 K/W。     

液氮温区低温回路热管的实验研究——第二部分：主蒸发器的降温过程

由于低温回路热管工作在深低温区,因而需要研究它的主蒸发器从环境温度即常温向工作温度的降温过程.通过对实验现象的观察,指出了环境漏热和气库容积对主蒸发器降温过程的影响.     

一种提高低温环路热管主蒸发器降温速率的新方法及实验结果

总结了两类加快低温环路热管(CLHP)主蒸发器降温速率的措施,并且介绍了一种新颖的驱动措施:取消次蒸发器,修改冷凝器的设计,将螺纹槽道添加到冷凝器的设计中,使新的冷凝器兼具有类似于次蒸发器的功能.基于这种设计思路,设计了使用氮作为工质的低温环路热管,并且在实验中验证了这种设计具有加速主蒸发器降温的作用.     

深冷环路热管超临界启动实验研究

深冷环路热管(CLHP)在正常工作之前,整个回路内工质处于超临界状态.通过对毛细芯在液体工质中良好的浸润,保证主蒸发器顺利启动.研究了从储气室位置、副蒸发器功率以及充装压力等影响超临界启动的因素对CLHP超临界启动过程的影响.结果表明:储气室的两种接入位置均能实现超临界启动过程;漏热量一定时,为了使主蒸发器达到启动条件,副蒸发器存在一个最小启动功率,且副蒸发器功率越大主蒸发器降温越迅速;对于回路结构一定的CLHP,当副蒸发器功率一定时,其存在一个最佳充装压力,在该充装条件下能使得启动过程最为迅速.     

液氢温区脉动热管试验台设计

总结了前人对低温脉动热管的研究成果,同时提出了液氢温区低温脉动热管试验台的设计方法,主要包括热负荷计算和力学校核.该试验台可以研究多种参数(如弯折数、充液率、绝热段长度、加热量等)对传热性能的影响.     

微通道冷凝器低温回路热管的实验研究

设计了一套以乙烷作为工质,使用微通道冷凝器的低温回路热管原理样机,并对样机的降温过程、传热性能以及再启动特性进行了实验研究。结果表明:在5 W的驱动功率下该低温回路热管可实现快速降温,在降温过程中通过增大蒸发器的加热功率可以加速回路热管的降温;该样机可以在200 K时能够稳定传输50 W的热量,并且随着加热功率的增大,回路热管的热阻不断减小;在回路热管停止工作后,重新施加热量,该样机仍能够正常启动;该样机在本实验中的最大传热功率为54W,此时的热阻为0.46 K/W。     

液氮温区低温回路热管的实验研究——第一部分：结构设计和实验系统

由于回路热管是近20年内发展起来的新技术,因而除理论研究外在实验研究方面仍需要进一步深入研究.此外,为改善制冷机与被冷却器件的集成关系,需要发展能够工作在深低温区的低温回路热管.为此,搭建了低温回路热管的实验台,并设计了一种结构简单的低温回路热管,为下一步研究低温回路热管的启动特性和传热特性做准备.     

液氮温区小型轴向槽道热管的实验研究

进行了液氮温区小型轴向槽道热管传热性能的实验研究。实验结果表明,低温热管具有一定的传热能力,热管轴向温差小,热阻小;低温热管在小倾角抗重力情况下也能工作,并且倾角对热管传热性能有重要影响。     

环路热管精密控温性能的热真空实验研究

本文研制了一套高性能的改进型环路热管,具有驱动功率与散热功率分离的特点,具备对多个分散热源的控温与散热能力。为验证改进型环路热管的精确控温的性能,本文以CCD相机的4个CCD器件作为控温对象,在热真空环境下,对环路热管进行了稳态运行测试、热补偿功率测试及不同蒸发器加载功率测试。实验结果表明:通过控制改进型环路热管的储液器温度可以实现控制CCD器件的温度,控温精度在±0. 5℃以内;对于CCD器件开关机引起的温度波动,提出了3种维持器件温度稳定性的方法,并通过实验及理论分析验证了其可行性。     

液氮温区重力辅助深冷回路热管的实验研究

给出了液氮温区重力辅助深冷回路热管结构设计方案,建立了实验系统,对其启动特性和工作性能进行了实验研究.深冷回路热管以高纯氮作为工作液体,工作温区为90 K～126 K.实验结果表明,深冷回路热管能在重力作用下快速启动,在气体管线高于液体管线20 mm的情况下,最大可传送的功率为11W.     

基于SINDA/FLUINT的低温回路热管整机仿真分析

基于热流分析软件SINDA/FLUINT,对低温回路热管进行了仿真模型分析,得到了它的工作温度、漏热、压降等随热负载的变化关系。将计算结果与实验进行对比,在一定的热负载范围内,仿真结果与实验结果吻合,验证了仿真模型的正确性。通过分析模型的计算结果,可为以后低温回路热管的设计和实验提供参考。     

A cryogenic heat pipe coupled between infrared detector and cooler

This paper describes a dummy test of a cryogenic heat pipe coupled between the infrared detector and cooler. The cryogenic heat pipe provides efficient thermal conduction for 2 W power over a 87.5 cm length with a maximum temperature difference of 0.91 K at 82 K operating temperature. The test results have useful applications.     

槽道热管在加快低温回路热管主蒸发器降温过程中作用的实验研究

介绍液氮温区低温回路热管结构设计的1种方案.首次采用槽道热管作为低温回路热管的次蒸发器,并对其在加快主蒸发器降温过程中的作用进行了详尽的实验研究.这种次蒸发器的结构简单,并使低温回路热管的整体设计变得简易.实验表明,经过合理的阻力设计,槽道热管形式的次蒸发器能起到加快主蒸发器降温的作用,为研究低温回路热管的传热特性提供了前提条件.     

动力型分离式热管设计与试验研究

为了研发数据机房用蒸气压缩/热管复合型环控系统,进行动力型分离式热管模块的设计和性能试验。热管系统采用平行流冷凝器和管片式蒸发器,由屏蔽泵提供循环动力,并由调节阀控制供液量。在标准焓差法试验室进行热管模块的制冷性能试验,结果表明：1热管系统在设定工况的制冷性能达到设计指标,验证热管系统参数匹配的合理性和实用性;2热管模块的制冷量、EER与室内外温差近似为线性关系;3液泵驱动的动力型分离式热管系统运行稳定、可靠,解决了重力型分离式热管的运行稳定性问题,简化了系统的安装,易于实施流量调节和能量控制。     

冷氦换热器低温换热试验研究

为验证采用液氧对冷氦加温的可行性,研究光管、整体翅片管两种形式的换热器在不同流量、压力下的换热性能,开展了冷氦换热器的原理性试验和数值仿真研究.研究结果表明:相同工况下,整体翅片管换热效果比光管好很多,整体翅片管对强化换热效果明显,数值仿真结果与试验结果吻合较好.     

环路热管钎焊制造技术及传热性能数值模拟

为解决环路热管中蒸发器结构连接难的问题,开展了1Cr18Ni9Ti不锈钢与LD10铝合金环路热管封闭结构的大面积软钎焊技术研究,研究了钎料添加方式和焊接温度对接头质量的影响,分析了接头微观组织,并且利用ANSYS有限元软件对蒸发器热传输性能进行了数值模拟,分析了不同程度的缺陷对蒸发器热传输性能的影响.结果表明:焊接温度220℃,采用方式B的焊接接头质量优异,钎着率达到100%,从而设计出一套完整环路热管蒸发器软钎焊的生产工艺流程.     

冷氦增压系统换热器换热性能研究

为研究各种流量工况下冷氦增压系统中换热器的换热性能和压力损失,开展了冷氦增压系统搭载发动机试验和数值仿真研究,研究结果表明通过换热器的冷氦气体流量增大,换热器的出口温度降低且对换热器压力损失增加,数值仿真结果与试验结果吻合较好,换热器性能试验研究为提升冷氦增压系统工作性能打下基础。