热管技术及其应用分析

一、热管及其工作原理 普通热管是由管壳、起毛细管作用的多孔结构物（吸液芯以及起传递热能的工质所构成），吸液芯牢固地粘附在管壳内壁上，并被工质所浸透。热管自身形成一个高真空封闭系统。其结构如图1所示。     

重力热管内流动与传热的研究现况

一、概述 随着热管技术的发展及其应用的日益广泛,至今已有各种不同功能、不同结构形式的热管类别。重力热管(亦称“两相闭式热虹吸管”)是在地面应用中常见的一种无芯热管。这是一种高效能的传热元件,其结构如图1所示:它是由管壳和工作流体组成自下而上分为加热段、绝热段和凝结段。在抽成真空的管壳内注入工作流体,密封抽气口后,便制成重力热管。液体在加热段受热蒸发(或沸腾),产生的饱和蒸汽经过绝热段到达凝结段     

两相闭式热虹吸管启动性能试验研究

本文对大长径比两相闭式热虹吸管进行了试验研究。分析了启动过程热管轴向温度分布,部分热管在蒸发段采用了强化传热技术,结果显示：热管的启动性能与工质充液量、热管初始状态以及热管内的强化传热技术关系密切。     

热管式空调换气换热器的设计与研究

本文提出了一种以热管为传热元件的全气候使用的空调换气换热器，就其设计特点、结构型式及性能评价和效益分析作了叙述。换热器中的热管采用氨－铝热管，分重力式热管和吸液芯式换管两种。重力式热管空调换气换热器采用了随电机正反转改变进排气方向的轴流式风机；吸液芯式换热器采用了特殊结构设计，解决了吸液芯热管受安装误差带来的热管半失效问题。     

热管式空调换气热器的设计与研究

本文提出了一种以热管为传热元件的全气候使用的空调换气换热器，就其设计特点、结构型式及性能评价和效益分析作了叙述．换热器中的热管采用氟一铝热管，分重力式热管和吸液芯式热管两种．重力式热管空调换气换热器采用了随电机正反转改变进排气方向的轮流式风机；吸液芯式换热器采用了特殊结构设计，解决了吸液芯热管受安装误差带来的热管半失效问题．     

两相闭式热虹吸管的强化传热实验研究

一、前言 两相闭式热虹吸管作为传热元件的重力热管散热器用于硅元件低温差风冷散热在电力电子设备中开始得到一些应用。随着电力电子设备不断向大功率和小型化方向发展,要求在散热器重量和体积尽可能小的情况下,不断提高散热器的散热功率。采用强化热虹吸管的沸腾和凝结换热的措施,减小蒸发和凝结热阻,对于改善重力热管散热器的性能,提高散热功率有重要意义。     

纳米悬浮液热虹吸管的传热性能试验研究

在相同的试验条件下,对比研究了纳米CuO-去离子水(DW)悬浮液重力热管与普通DW重力热管的启动性和等温性,研究了纳米工质热管的充液率和颗粒浓度对热管工作特性的影响,对纳米工质热管的强化传热机理进行了初步探讨。研究表明:纳米工质热管比普通热管启动快;纳米工质热管蒸发段外壁温的高低与充液率、纳米浓度和加热条件有关;纳米颗粒浓度和充液率对热管的传热性能影响较大,且存在最佳浓度(本研究为5%)和最佳充液率(本研究为44.3%);高浓度纳米工质热管比普通DW重力热管易于达到传热极限;试验中纳米悬浮液重力热管的传热强化率为16.19%～146.27%。     

热管发展简史

前言热管(包括无吸液芯的重力热管)目前在能源工程的各个领域中得到了相当广泛的应用。一般公认:1942年由美国高格勒(Gaugler R.S.)首先提出热管的概念,以“传热器件”为名申请了专利,1944年正式发表,未引起重视。1964年美国格罗弗(Grover G.M.)等人正式以热管为名,独立提出了发明后,才得到了迅速的发展。实际上,如果广义地理介热管的应用,历史可以上溯到前一个世纪。按照最近日本Oshima教授的定义,热管是一个封闭的依靠工质相变的传热元件。     

热管换热器在节能中的应用

<正> 热管换热器的主要部件是热管。热管是一种高效能传热元件,它是以工质的相变潜热的变化来传热的,蒸汽是热的输送体。。冷凝液体的回流基本有以下三种:靠输液芯,重力及离心力(图1—3)。     

热管式开水器的试验研究

热管是一种高效的传热元件。特别是无吸液芯的重力热管(又称热虹吸热管),由于它的结构简单,相对制造成本低,应用最广泛,只要有10°以上的倾斜度就可以有效地工作。从热工的观点看,热管在余热利用中,应用于气对气的换热优越性最显著。在气对     

不同加热方式下环路热管蒸发器可视化研究

针对环路热管内部工质相变及流动换热问题,设计了环路热管蒸发器中心通道可视化实验平台,研究了不同加热方式对热管内工质状态和传热特性的影响。结果表明：加热方式直接影响热管10W启动过程,双面加热启动速度最快。相同热载荷时,不同加热方式下环路热管热阻及蒸发器中心通道内液面高度和成核情况存在差异。10W - 40W热载荷时,随着热载荷的增大,三种加热方式的传热热阻均在减小。40W-50W热载荷时,顶部加热方式下的热管性能出现恶化,底部加热传热性能出现停滞,仅双面加热性能稳定并有提高趋势。随着热负荷的增加,蒸发器中心通道内气液界面升高、气泡的产生变得更加剧烈,蒸发器通过吸液芯向储液器的漏热量增加,进而影响环路热管的性能。     

铜—水垂直重力输管的充液量及其它特性的研究

引言 目前在我国已有很多使用垂直重力热管来回收工业中的余热的装置。其中相当多的装置应用铜—水热管(外套碳钢筋片)。热管换热器的传热性能的好坏,主要取决于热管元件的性能如何。而热管本身的传热性能又取决于许多因素,其中热管内所充的工作液量就是关键因素之一。由于垂直重力热管不需要复杂的吸液芯,结构简单、制造方便,所以最适用于回收余热装置中。因此,本文着重研究垂直重力热管,希望通过较简单的方法来进行。     

全自动太阳能重力热管真空灌装系统的设计

太阳能重力热管真空灌装技术是太阳能重力热管热水器的关键技术,而传统热管工质液的灌装以手工为主,其工质液的灌注精度、热利用率、热管寿命以及生产效率等都存在不足。本文针对这些不足,通过调查法和实验法等多种手段,研究出了一种全自动太阳能重力热管真空灌装系统,结果表明,该系统可有效克服这些不足,达到较好的节能效果。     

重力热管内部相变及传热传质过程的数值模拟

重力热管内部包含复杂的两相流动以及相变传热过程,传统理论分析及实验手段不能直观给出其内部流动、相变、热质传递的详细信息。采用VOF(volume of fluid)多相流模型对重力热管内气液两相流动及传热进行模拟,捕捉到蒸发段气泡产生、合并、长大、上升,以及冷凝段壁面附近液滴形成、合并、下滑、汇集到液池的全过程,得到的壁温分布与实验测量值对比体现良好一致性,表明数值模拟的正确性。同时,以热阻、传热量和热效率为评价标准,研究不同充液率和倾斜角度下对重力热管运行性能的影响。结果表明:在所研究的参数范围内,随着充液率的增加,热阻逐渐减小,冷凝段传热量逐渐增大。且工质初始充注量充满蒸发段时热管性能较好;倾角对热阻的影响不明显,冷凝段传热量和热效率均随倾角增加而增长。     

锂热管开发及水平状态下启动特性试验研究

为了对锂热管运行特性进行研究,文中在常规高温热管制造工艺基础上,开发出了可以在超高温条件下工作的锂热管.文中开发的锂热管为圆柱状结构,充液质量为27.0 g,管壳及上下端盖材料均为Nb-1Zr,采用4层75μm钼丝网作为吸液芯.以开发的锂热管为试验对象,开展了锂热管相关启动特性的试验研究.通过对不同时刻下锂热管轴向温度...     

热管材料的相容性和工作可靠性

为了预测热管的长期工作能力,早在本文发表前八年就开始进行了一项寿命试验计划,以便估价热管工质的潜在前景,试验工质的范围从适合于深低温应用的工质直到用于高温热管的工质。试验证明,不锈钢适合于除水以外的许多常用低温工质的管壳材料,并能长期使用,水则要求选用铜或蒙乃尔合金(monel)作管壳材料,虽然某些高分子有机工质在热管工作条件下可能遭到破坏,然而热管的失效通常是由于材料的不相容性或不适当的清洗工艺及加工过程所引起的。     

碱金属热管传热特性的模拟与试验分析

对用于热管式太阳能接收器的碱金属热管建立网络模型,并进行传热性能试验,模拟结果分别与集总参数法、热传导模型、文献和试验结果相比,吻合较好。网络模型考虑输入功率、管壁和吸液芯的厚度和导热系数,以及冷凝段长度等影响因素,可快速预测热管在不同功率下的工作温度以及热管结构参数对传热性能的影响。模拟得到热管吸液芯的导热系数对热管性能影响较大,热管管壁厚度和吸液芯厚度对热管性能的影响较小。     

热虹吸管温度波动原因分析

对热虹吸管进行了实验研究,分析了影响热虹吸管管壁温度波动的因素。同时基于两相流动及热力学的相关理论,分析了这些因素影响热虹吸管温度波动的内在机理,这一结果对于进一步研究热管内部的传热机理和指导生产具有一定的参考价值。     

两相闭式热虹吸管换热特性的数值模拟

本文建立数学模型对两相闭式热虹吸管换热特性进行数值模拟。考察了几何尺寸、工质及加热条件对液膜流态、液膜厚度等的影响,从而提示了这三个部因素影响冷凝段换热特性的内在机理。     

用于太阳能光伏散热器的热虹吸管的设计

太阳能聚光光伏发电系统中电池温度过高会导致发电效率降低,对太阳能电池进行有效的冷却已经成为聚光光伏发电系统保证发电效率和安全运行的关键技术。介绍了采用两相闭式热虹吸管散热器(热管)的方式。根据已知参数设计一个热虹吸管,并做强度校核,保证在极限内热虹吸管可以正常的工作,并选取水作为工作介质。通过实验对热虹吸管的实际工作性能进行分析,得出提高热虹吸管工作效能的结论。