分离型热管换热特性的研究

就分离型热管的充液率，传热性能进行了基础性研究。试验结果为设计，使用分离型热管换热器提供了依据。     

分离型热管小倾角加热段换热性能的实验研究

对分离型热管小倾角加热段换性能进行了实验研究，得了合理的充液率范围和加热段换热关联式，讨论了倾角对平均换热系数的影响和局部换热系数的变化规律，其结果可供工程设计参考。     

单回路紫铜_水脉动热管传热性能的实验研究

实验研究了单回路紫铜—水脉动热管在水冷方式和定传热功率时,冷却水流量、倾角、管径和充液率4种因素对热管传热性能,包括管壁测点温度、冷热段均温、传热温差、传热热阻和温度振幅的影响规律,得到提高传热性能的一些措施。结果显示:水平放置的单回路脉动热管无法启动;30°以上倾角管内可产生振荡,增加倾角可降低传热热阻;定加热功率下,冷却水流量存在最佳值,过大和过小都会增加传热热阻;在脉动热管允许管径范围内,增加管径可大大降低传热热阻;相同传热功率时,30%充液率热管的传热热阻明显低于70%充液率管;小而均匀的壁温振荡比大幅锯齿状振荡时的传热性能好。     

铜-R22分离式热管传热特性的试验研究

采用铜管模拟分离式热管蒸发段,以R22为工质,在热流密度1～5 kW/m2、蒸发温度30～60℃和蒸发段倾角10°～90°范围内,研究了这种分离式热管的传热特性.分析了热管的启动特性以及热流密度、蒸发段倾角和充液率对其传热特性的影响.结果发现:以R22为工质的分离式热管具有良好的启动性,蒸发段合理的充液率为80%～100%,在试验参数范围内,热流密度、蒸发段倾角和充液率对热管的传热性能没有明显影响.     

多通道并联回路型脉动热管运行特性的试验研究

针对回路型脉动热管进行了管路结构形式调整,制作了多通道并联回路型脉动热管并建立试验系统,选用丙酮和无水酒精作为工质,在相近热力工况下通过试验考察多通道并联回路型脉动热管和典型回路脉动热管在不同加热工况下的运行情况,并进行比较.结果表明:多通道并联回路型脉动热管与典型回路型脉动热管具有相似的启动特征,但其在运行中具有更好的稳定性,不易出现干烧现象;其传热效果也优于典型回路型脉动热管,具有较低的运行热阻,低充液率(34%)时的传热效果优于高充液率(51%、68%)时,具有较高的传热极限.     

分离型热管的充液量分析

分析了分离型热管中影响充液量的各种因素，认为充液量的多少应考虑到正常工作各部分的储液量，并提出了一套充液量计算方法。有关试验也验证了上述分析。     

台阶型旋转热管充液量的研究

建立了台阶型旋转热管最佳充液量的理论分析模型，探讨了旋转热管的转速，几何尺寸，工作温度及传输功率对最佳充液量的影响规律，可为工程应用中不同工况下台阶型旋转热管最佳充液量的确定提供理论参考依据，同时，由该模型对冷凝段的传热系数进行了预测，并将预测值与实验值进行了对比分析，图8参4。     

联箱式分离型热管实验研究

联箱式分离型热管的多支管并联可能导致流量分配不均,造成部分管道干涸,降低换热效果。搭建了7根管道并联的U型联箱式分离型热管实验平台,以R134a为工质,在800～2 200 W加热功率下,分析热管高效工作的充液率上下限、最佳充液率、热管系统换热特性及管道流量分配。结果表明:热管在充液率为31%～46%时可正常工作,最佳充液率约为42%;确认了各换热支管出现的流量分配不均匀特征,最靠近入口的分支管换热性能最佳,第4～6根换热管流量分配最少、性能最差。     

分离型热管与太阳能利用

热管是一种传热性能极好的传热元件,分离型热管是近年发展起来的一种新型重力式热管。它将蒸汽流道与液体流道分开,减少了流体碰撞压力损失,其蒸发器和冷凝器可以在一定的高度差下远离,并且可以做得很大,所以它比单支型热管更适用于太阳能利用装置。     

仿生叶脉分形微结构表面的平板热管传热性能研究

基于植物叶片的蒸腾作用,以叶脉结构作为蓝本,设计了分形角度为50°、60°、70°、80°、90°的仿叶脉槽道结构,并将其应用于平板热管冷凝端。其中上一级槽道与下一级槽道的长度比、宽度比均为0.7,第一级槽道长度为16.0 mm、宽度为2.0 mm、深度为0.3 mm,并且设置一组未经表面处理的平板热管作为对照。实验结果表明:分形角为80°时性能最优,其冷凝热阻最小可达39.420℃/kW,相比未经表面处理平板热管的热阻降低了40.29%;相对于传统的直槽道结构,置于冷凝端的仿叶脉槽道结构能极大地降低工质流阻,有利于工质回流。     

开式热管传热特性的实验研究

对新型换热元件开式热管的传热特怀进行了实验研究，结果表明开式热管存在两个传热转折点。其实际工作的最佳范围应在两个传热转折点之间。本文给工度经、小孔直径及小孔位置变化工式热管传热能力的实验结果。为合理设计开式热管理提供了参考实验数据。     

热管技术与建筑节能(Ⅱ)--热管节能设计

考察热管换热技术在建筑热回收及节能中的技术适用性及其与工业应用的差异；对节能工程设计中的热管换热器结构形式、材料选择、最佳充液率等一般性工程问题作了系统分析，为实际设计提供方法论指导.     

单回路脉动热管传热特性研究

试验研究了单回路紫铜-水脉动热管在3种充液率下的传热性能,理论分析了不同加热功率和充液率下工质的干度、流速、显热和潜热及其份额的变化特性。结果显示:较小传热功率时,减小充液率或增大加热功率会提高热管的传热性能;而较高传热功率时,充液率和加热功率对热管的传热性能影响较小。增加传热功率或减小充液率,会提高管内工质的流速及流量,提高热管的潜热传热量及潜热传热份额;显热量随加热功率和充液率的增加而增大。     

水平布管重力型分离式热管实验研究

为了研究水平布管重力型分离式热管在空调余热回收领域的应用,本文设计了分离式热管的实验装置,进行了充液率的实验研究,并借助红外热力成像仪,首次应用图像可视化分析了不同充液率条件下热管蒸发器的工作状态。研究结果表明:热管的换热量随充液率的不同而发生变化,最佳充液率为45%~52%。通过能效比分析,最佳充液率时其能效比能达到8.4,表明水平布管重力型分离式热管节能效果显著,具有推广价值。     

开式脉动热管传热极限的试验研究

在由内径分别为1 mm和2 mm的细铜管弯曲而成的2组40弯头开式回路脉动热管试验装置上,采用R123为工作介质,定性分析了充液率及加热方式对传热极限的影响,并将试验值与Katpradit传热极限关联式的计算值进行了比较,结果表明:随着充液率的提高,传热极限先增大而后减小,存在一个最佳充液率(约50%);在3种加热方式中,垂直底部加热有助于脉动热管取得较大的传热极限值,而垂直项部加热则对应较小的传热极限值.通过对Katpradit传热极限关联式进行适当修正,得到了新的试验关联式.     

不同充液率和加热功率下乙烷脉动热管传热性能研究

通过实验研究了在充液率为30％～ 70％,加热功率为10 ～60 W的工况下乙烷脉动热管的传热性能.结果 表明:随着加热功率的增加,冷凝段和蒸发段的温度波动依次经历了低幅低频、低幅高频、高幅高频和高幅低频的振荡模式;在中低加热功率下,蒸发段和冷凝段的温度振荡波形相位角相差180°,而当高加热功率时,蒸发段和冷凝段的温度...     

萘热管的极限传热性能试验与最佳充液量的研究

热管具有很大的传热能力，但也不可能无限地加大热负荷，热管的这种传热性能受到许多因素的影响与控制。本文着重介绍了中温热管的一系列特性，同时提出了萘热管的最佳充液量。     

脉动热管水平及小倾角条件下的传热性能

为了研究脉动热管放置方式对其传热性能的影响,以超纯水作为工质,对水平及倾角为30°放置的脉动热管的传热性能进行研究,用壁面温度振荡性能和传热热阻来描述其传热能力。在不同的放置条件下,着重分析不同加热功率和充液率(35%,50%,70%)对其传热性能的影响。研究表明：水平放置时,充液率为35%和50%时脉动热管不能启动,充液率70%时可以启动运行;脉动热管在运行时存在临界热量输入值,倾角为30°时,临界值为60 W,但水平放置条件下临界值为90 W;水平放置下的脉动热管传热热阻在不同加热功率下,显著高于倾角为30°的情况;倾角为30°,充液率为35%时的脉动热管适合在低加热功率范围运行,此时传热热阻要低于充液率为50%的情况,但传热范围很窄,传热极限低;30°倾角时,与充液率35%和50%相比,高充液率70%的脉动热管整体传热性能最优。     

环路型脉动热管的工质流动和传热特性实验研究

建立了部分可视化的环路型铜-乙醇脉动热管试验台,研究了充液率、倾斜角度、环路数目等因素对脉动热管传热性能的影响。结果表明:不能形成脉动效应时工质的流型是间歇振动,形成脉动效应时工质的流型是弹状流或环状流;最佳倾角为70°~90,°最佳充液率在50%左右;热阻随着环路数目的增加而减小。