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.     

板式脉动热管的磁流体实验研究

脉动热管被认为是超高热流密度功耗的工况中最具前景的散热元器件之一,与逐渐发展成熟的纳米技术一同被广泛应用于电子散热设备中,因此探究纳米流体脉动热管的运行与热特性变化机理十分重要。通过采用外加磁场的方法来强化纳米磁流体脉动热管传热的实验研究,搭建了纳米磁流体脉动热管的传热测试可视化实验台。分别测量了在磁场为25、5、1、0 m T以及在2种不同磁场方向(脉动热管蒸发段的正后方与正下方)作用下,板式脉动热管的温度分布和传热速率,研究了纳米磁流体、热负载功耗、磁感应强度与磁铁摆放位置等因素对其换热性能的影响。实验结果表明,用四氧化三铁/乙醇纳米流体作为工作流体,在磁场作用下可以显著强化脉动热管的传热性能,其中置于脉动热管蒸发段正下方的永磁体能够更多地优化脉动热管的传热性能,这可为超高热流密度功耗的工况提供借鉴指导。     

憎水性二氧化硅膜的制备及其气体分离性能研究

采用甲基三乙氧基硅烷（MTES）通过溶胶-凝胶法制备了憎水性SiO2膜并进行了气体分离实验．实验结果表明,随着MTES的加入,接触角从32．76°增大到改性后的98．16°,在潮湿空气中放置90天,膜的憎水性仍能够保持;MTES／TEOS-0．8时,薄膜的憎水性可以保持到400℃．气体渗透实验表明,在0．1MPa下,循环焙烧3次后N2的渗透通量为0．44×10^-7mol．m^-2·Pa^-1·s^-1,CO2的渗透通量为0．45×10^-7mol·m^-2·Pa^-1·s^-1,H2的渗透通量为1．90×10^-1mol·m^-2·Pa^-1·s^-1．H2／N2的分离因子为4．32,H2／CO2的分离因子为4．22,焙烧3次后气体渗透已经有了超越努森扩散机理的趋势,膜孔结构比较稳定,所制SiO2膜具有较好的耐水汽性能．     

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。     

常用微型热管的特性比较

常用的微型热管主要有脉动热管、微槽平板热管和环路热管.当前对脉动热管的研究主要通过实验观察,实验数据不足,尚不能完全明确脉动热管的运行和传热的机理.对微槽平板热管的传热传质机理仍缺少深入而准确的了解,也未建立起工作极限参数,缺少可靠的计算与设计方法.环路热管是一种采用两相流技术的新型传热装置,经过近30年的发展,技术已趋成熟.     

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．     

新型平板热管换热器热回收特性实验研究

针对普通住宅日常通风换气的特点设计出一台小型平板热管通风换热器,在不同风量(60、90、120、150m3/h)和室内外温差(室外新风温度为27～40℃,室内排风温度控制在24℃)的条件下,针对夏季工况,进行了热管换热器的真空度对其热回收效率影响的实验研究.实验结果表明,该热管换热器热回收效率较高,最高热回收效率接近60%;在风量较高的情况下,真空度对其热回收效率影响很小.     

冬季无霜工况下闭式热源塔的动态换热特性

为研究闭式热源塔冬季无霜工况下的传热过程,利用有限差分法建立了闭式热源塔冬季无霜工况下的动态传热传质模型。将实验数据与数值计算结果进行对比,验证了模型的有效性。误差分析结果表明：溶液出口温度的均方根误差为0.201℃。通过实验与模拟方法分析了机组变负荷运行时闭式热源塔的动态换热特性,结果表明：当热泵机组变工况运行时,闭式热源塔作为取热装置,可为机组蒸发器提供温度相对稳定的热源;此外,与传统空气源热泵相比,闭式热源塔在低温高湿环境下的结霜风险更小,节能潜力更大。     

不断优化工艺 提高产品质量(一)——大力发展新一代超细晶粒高强度棒材

通过对钢内部组织进行控制,大幅度提高钢材的综合性能,是开发钢材潜能、提高钢材利用率的重要途径之一·对钢内部组织进行有效控制的一个手段是:通过特定的热加工工艺,控制钢的变形组织、再结晶过程和相变过程,最终获得结晶组织·在常规轧制工艺下,20MnSi钢作为生产HRB355钢筋的主要钢种,相关标准要求屈服强度大于等于335 MPa、抗拉强度大于等于490 MPa、延伸率大于等于16%·控制轧制和轧后控制冷却是获得细晶组织、生产高强度钢棒材的新方法·2003年,抚顺新抚钢建成投产了一套年生产能力为80万t的棒材生产线·该生产线以生产20MnSi钢HRB335钢筋为主,同时具备用Q235钢和20MnSi钢分别生产超细晶粒HRB355和HRB400热轧带肋钢筋的能力·该生产线的生产工艺具备以下特点:一是该生产线生产的坯料规格为150 mm×150 mm×12 000 mm,产品规格为直径12 mm至直径40mm的螺纹钢,最高终轧速度可达到16 m/s·摘录自《中国冶金报》2006-04-06(8)不断优化工艺 提高产品质量(一)——大力发展新一代超细晶粒高强度棒材     

热管散热器变工况性能实验研究

用实验方法对一台新型热管散热器进行了变工况性能测试研究.人工环境实验室的空气处理机组模拟环境温度（即冷侧进风温度）,用电加热装置调节散热器热侧（热管蒸发段）空气进口温度.冷侧进风温度在5-41.5℃范围调节,热侧进风温度在20-55℃范围调节,得出散热功率与冷热侧进风温差有关而与进出风温度范围无关;对充液率分别为35%和25%热管散热器进行变工况实验研究,得出了热管散热器充液率25%时性能优于充液率35%时性能等结论.     

知识窗

弹簧钢,工业领域中活跃“分子”(一)弹簧钢广泛用于飞机、铁道车辆、汽车和拖拉机等运输工具和其他工业产品上,包括板弹簧、圆柱弹簧、涡卷弹簧、碟形弹簧、片弹簧、异形弹簧、组合弹簧、橡胶弹簧等·弹簧钢是指由于其在淬火和回火状态下的弹性而专门用于制造弹簧和弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,在载荷去除之后不出现永久变形·弹簧工作在周期性的弯曲、扭转等交变力条件下,经受拉、冲击、疲劳腐蚀等多种作用,有时还要承受极高的短时突加载荷·鉴于弹簧钢工作条件比较恶劣,因此对弹簧钢的要求十分严格,必须具有下述性能:一是良好的力学性能·这主要是指弹性极限、比例极限、抗拉极限、硬度、塑性、屈服比等·同时追求所有性能都达到最高水平是不可能的,可根据具体使用条件和工作环境,某些性能具有高指标,其他指标具有适意的配合就可以保证弹簧的最佳综合性能·二是具有良好抗疲劳性能和抗弹减性能·疲劳和弹性减退是弹簧破坏和失效的两种主要形式,抗弹减性能是实现弹簧轻量化的主要障碍·三是良好的工艺性能,包括淬透性、热处理工艺性能(淬火变形小)、不易过热、组织和晶粒、均匀细小、回火稳定性高和不易脱碳、石墨化和氧化等,以及良好的加...     

开式二相热虹吸管的传热特性

为了研究开式二相热虹吸管的传热特性,对其内部流动进行了理论分析,推导出了影响其工作极限———阻流现象的判据。在实验基础上建立了考虑开式二相热虹吸管倾角、开孔数、孔径及热流密度等影响的当量传热系数的经验公式。对比实验表明:开式热管的当量传热系数为闭式热管的85%以上,总传热量为相同工况下闭式二相热虹吸管的90%以上,而成本只有其50%左右。     

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。     

环状分离式萘热管加热段内部传热的实验研究

以新型热管反应器为背景,本试验采用了环状分离式热管组件为实验对象,通过观测组件在实验热流密度范围内的启动运行特性,论证了环形热管的结构的可行性和合理性。由于环形热管的管隙传热,即所谓内部传热,内部传热有其自身特点,也是开发应用这一传热技术的难点,其中加热的内部传热不仅关系到换热热阻的数值,而且关系到整个热管的运行状况,显得尤为重要,显然对环形热管吸热的加热段内部传热的实验研究具有重要的工程应用和学术研究价值。     

自然循环槽式太阳能中高温集热系统实验研究

介绍了规模为50kW的自然循环槽式太阳能中高温集热系统,并对系统在不同太阳辐照和排汽压力工况下的传热特性及稳定性进行了实验研究.结果表明,系统稳定运行的最低有效辐照条件为垂直镜面辐照度254～272W/m2;在较好的辐照条件下,本系统能够实现当天0.5MPa稳定排汽;在连续3d良好辐照条件下,系统产生的饱和蒸汽压力达到0.8MPa.在不同压力工况排汽过程中,由于辐照强度较小,管道热损失偏大,热管流量和携带热量偏小,自然循环换热系统均出现了不同程度的过冷换热现象.     

小型平板热管的传热特性

以丙酮、乙醇和水为工质,对小型平板热管在充液率为20%~90%的传热性能进行了实验研究。测量了热管蒸发段和冷凝段管壁、加热和冷却风道进、出口截面等处的温度分布,计算了传热量和传热系数。根据实验结果总结出了工质、充液量和热流密度对热管传热系数的影响。得出该平板热管以乙醇为工质的传热性能最好,传热极限qmax为16~17 kW/m2,最佳充液率为50%,并给出平均传热系数综合关联式。实验结果可供工程设计参考。     

重力式碳钢—水单支热管传热性能的研究

重力式碳钢一水热管,由于构造简单,造价低廉,在国外已广泛地用于能源利用工程.重力式碳钢—水热管的性能主要是传热极限和换热系数,研究的主要目的是(1)研究热管的轴向等温性,并找出影响热管等温性的主要因素.(2)研究蒸发段和冷凝段的换热系数.(3)研究热管的传热极限.本文作为第一阶段的工作,着重讨论描述重力式热管热—质交换过程的基本方程式和它的等温性,并用实验证明已定结构参数的重力式热管的温差与所传递的热量成正比.     

重力热管内小热流密度冷凝换热研究

本文着重研究热流密度ｑ＜９０００Ｗ／ｍ２的传热工况下重力热管内冷凝段的换热。通过实验确定了不同倾角、不同工质充液比及不同热流密度对热管传热性能的影响，并得到无因次量实验关联式     

空气源分体式热管-热泵供暖系统在煤矿井口防冻中的特性研究

为提高空气源热泵的性能,同时更好地满足煤矿井口防冻特殊工艺要求,将空气源热泵与热管技术相耦合,使用小压比热泵机组搭建了空气源分体式热管-热泵供暖系统实验平台。该耦合系统中蒸发器和冷凝器两端均采用相变传热的方式,并对其进行不同运行工况下的性能特性研究,结果表明:该耦合供暖系统即使在0 ℃左右的室外条件下,耦合机组的系统制热性能仍可达到4.5以上,远远优于传统空气源热泵机组。     

成果介绍

热管是60年代中期研制成的一种新型的传热元件,早期用于人造卫星、宇审飞船等装置上,取得了良好的温度传递作用。热管作为一种先进的传热元件,广泛的应用于节能技术方面,已经引起人们的重视。我校热工教研室研制成功的热RGSD—250型热管,是一种以水为工质的热管,管材为钢——铜复合管,外绕以钢管翅片,管内有60个纵向毛细槽道作为吸液芯结构。此种热管宜于从烟气中吸收废热用以加热空气。管内工质的最高工作温度为250℃,单根热