乙烷槽道低温热管冷量传输性能及启动特性试验研究

为适应空间红外探测系统中低温光学对160—200 K温区的冷量传输需求,研制了乙烷工质的槽道热管作为传热单元。采用模拟冷板和真空低温试验系统对乙烷槽道热管在160—200 K温区的传热能力进行了测试,试验结果表明:在10 W@200 K时、8 W@180 K、8 W@165 K工况下,传热温差分别为1.12 K、2.91 K和4.23 K。说明乙烷热管具有良好的传热能力,且在200 K时传热性能最佳。对乙烷热管的启动特性进行了试验研究,对试验过程中遇到的热管启动异常现象进行了分析,试验结果验证了启动异常原因分析的合理性。     

表面活性剂对脉动热管传热特性的影响

本文试验研究了表面活性剂脉动热管的运行性能。采用浓度为0.125%的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液作为工质。试验结果表明,表面活性剂脉动热管的启动时间和启动温度随输入功率的增加而降低。脉动热管的传热特性与输入功率有关,且随着输入功率的增加而增强。与纯水脉动热管相比,充液率为50%的CTAB脉动热管在加热功率100 W时热阻降低52%。     

一种微矩形槽平板热管的数值模拟和有限元热分析

充分考虑了槽道内气液界面摩擦力对热管传热特性的影响,对矩形槽平板热管内部的流动和换热过程建立了数学模型,使用ANSYS热分析软件进行了仿真,对迭代计算出的热管表面中心点温度值与仿真结果进行了比较,误差仅5.27%,两者基本相符,说明所建数学模型时热管理论分析具有指导意义.     

Enhancement of thermal performance in a sintered miniature heat pipe

Abstract

The performance of a sintered miniature heat pipe is enhanced. With the capillary limitation, porosity takes priority over the wick structure parameters that would affect the heat transfer capacity. Since sintered dendritic copper powder has higher porosity, it is used to mix with pore former (Na₂CO₃) in experiments for increasing porosity, and hence enhancing the thermal performance. The results show that, for a heat pipe with a 3mm outer diameter and 200 mm effective length, the heat transfer rate is up to 16.5W and the thermal resistance is 0.9°C/W. In comparison with the unmixed case, the performance increases about 40%.     

R134a制冷剂在微通道中的相变传热特性实验

设计了一个可控制制冷剂流量、压力和温度等实验工况的微通道换热器相变流动与换热的可视化实验平台,对R134a制冷剂流经微通道换热器进行了冷凝换热实验研究.试验测量了小质量流率下的R134a制冷剂在多个饱和状态工况下的冷凝换热性能,涉及质量流量、进出口压力和温度等参数.实验分析了传热系数与雷诺数的关系,与Koyama的关联式预测比较接近.分析了摩擦系数随雷诺数的变化,与H L MO和Wu＆Little方程计算得到的数值相近.     

Design of a heat pipe with separate channels for vapor and liquid

The design of a limited rate heat pipe with individual channels for vapor and liquid is discussed.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 34, No. 6, pp. 988–993, June, 1978.     

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。     

不同空气侧风速下微通道蒸发器换热特性实验研究

搭建微通道蒸发器性能实验台,采用控制变量法研究不同空气侧风速下微通道蒸发器表面温度分布、制冷剂进出口压力的变化规律,计算换热量和换热系数,从而分析空气侧风速对微通道蒸发器的流量分配特性和换热效果的影响。结果表明,随着风速增大,微通道蒸发器制冷剂流量分配不均匀性增大,进出口压力波动振幅和周期增加,压降增大,风速2 m/s时微通道蒸发器换热效果最佳。     

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.     

微通道换热器空调系统性能试验分析

本文通过对两套采用微通道换热器的KFR-72LW空调器样机（1号机：室内外换热器均采用微通道换热器;2号机：室外机为微通道换热器,室内机为管翅式换热器）,分别进行性能测试,对比分析采用微通道换热器与管翅式换热器的空调器性能差异。试验结果分析显示：微通道换热器空调器具有高效（强制冷性能）、减排（减少制冷剂充注量）、低成本（换热器小型化）等优点;但制热工况下,因室外机采用微通道换热器,换热面积大幅度减小,蒸发压力过低,导致制热效果不良、系统频繁除霜等问题,有待于进一步研究解决。     

分离式热管技术在空调末端设备中的应用

为了改善传统恒温恒湿空调系统能源浪费的现状,介绍分离式热管辅助除湿系统的工作原理,分析该系统的评价指标以及效率影响因素,并提出后续工作建议。     

Effects of filling ratio and condenser temperature on the thermal performance of a neon cryogenic oscillating heat pipe

A cryogenic oscillating heat pipe (OHP) made of a bended copper capillary tube is manufactured. The lengths of the condenser section, adiabatic section and evaporator section are 100, 280 and 100 mm, respectively. Neon is used as the working fluid. Effects of liquid filling ratio and condenser temperature on the thermal performance of the OHP are studied. A correlation based on the available experimental data sets is proposed to predict the thermal performance of the neon cryogenic OHP with different filling ratios and condenser temperature. Compared with the experimental data, the average standard deviation of the correlation is about 15.0%, and approximately 92.4% of deviations are within ±30%.     

潜热储能石膏基建筑材料的制备及其储(放)热行为研究

以膨胀石墨为吸附介质,硬脂酸丁酯为吸附对象,可以制得有机/无机复合相变材料,将这种复合材料掺入石膏中制备潜热储能石膏建材.DSC的测试结果显示,复合相变材料的相变焓值与纯硬脂酸丁酯的相变焓值基本相当,体现了良好的热物理性能.考虑到浆体的和易性,复合相变材料在石膏试样中的掺量不宜超过5%.在石膏硬化浆体中,复合相变材料与石膏浆体间的界面具有一定的缺陷,但是对石膏试样的强度影响不大.温度循环试验显示,复合相变材料掺量5%的潜热储能石膏具有良好的储(放)热效果,这种特性将有助于增加环境温度波动的惰性,实现热量在不同时间上的迁移,从而在建筑节能领域中加以应用.     

Experimental thermal performance study of an inclined heat pipe heat exchanger operating in high humid tropical HVAC systems

In an earlier paper [Y.H. Yau, Application of a heat pipe heat exchanger to dehumidification enhancement in tropical HVAC systems – a baseline performance characteristics study, International Journal of Thermal Sciences 46 (2) (2007) 164–171], the author had established the baseline performance characteristics of the eight-row wickless heat pipe heat exchanger (HPHX) for a vertical configuration under a range of conditions appropriate for a tropical climate. Now, the same basic experimental set-up was to be used in the present research with the HPHX tilted 30°. In this configuration, the gravitational force would be expected to enhance drainage of any condensation forming on the extended fin surfaces of the HPHX evaporator section, and therefore, the effectiveness of the HPHX could be anticipated to be better than the vertical configuration, particularly when processing inlet air with high RH. The investigation has been carried out for 32 experiments with typically high RH and the results are presented in this paper. The results suggested that the possibly adverse influence of condensate forming on the fins of the HPHX was negligible, and therefore the HPHX in a typically-used vertical configuration could perform equally as well as it would if the HPHX was installed in an inclined position.     

集成式微通道换热器研究与开发

介绍一种用于液体与制冷工质进行热交换的集成式微通道换热器。经测试,该换热器在满足压力损失限制和耐压性能的条件下,其强制对流换热系数达到5000～10000W／（m^2·K）,紧凑度大于1000m^2／m^3。该换热器具有广阔的应用前景和市场需求,用精密微细光蚀刻加工、材料表面处理以及精密固体原子扩散结合等生产技术可以实现大批量制造。     

机柜服务器热管背板换热性能的试验研究

通过测试热管背板系统在不同进风温度、制冷剂冷凝单元（RCU）冷冻水进水温度及水流量工况下的换热能力,分析环境温度升高、系统供水不足等对高密度机柜服务器安全运行的影响,采用模拟负载机柜测试机房机柜安装热管背板后不同位置的换热能力。结果表明,热管背板系统对进风温度、冷冻水温度及流量具备良好的换热适应性,发热量大的服务器优先安装在机柜中下部,发热量小的服务器安装在机柜上部,可以最大限度发挥热管背板的换热能力。     

分离式热管空调对机房温度控制效果的试验研究

为进一步研究用于数据中心机房节能减排的技术手段,利用热管原理,开发配套机柜使用的分离式热管空调。通过控制机柜的热负载功率,在实际应用场所测试分离式热管空调的出风温度和回风温度以评估其制冷效果,要求当每个机柜的热负载不大于7 kW时,机柜出风温度不高于27℃。测试数据显示:此类空调在控制机房温度上的效果显著,为该类产品的进一步开发提供依据。     

整体翅片式微通道换热器的数值模拟

采用CFD数值模拟的方法,对整体翅片式微通道换热器空气侧的流动与传热特性进行研究,用场协同的原理分析翅片参数(长度、高度、间距)对换热器性能的影响,并与传统微通道换热器空气侧性能进行对比。结果表明:在考查的翅片尺寸范围内,随着翅片长度的缩短、高度的增加、间距的减小,温度场和速度场的协同性随之改善,有利于换热效果的提高;与传统的微通道换热器相比,整体翅片式微通道换热器空气侧换热性能变差,但是阻力大大降低,总体性能有所改善。     

脂肪酸相变材料导热系数测试及相变传热过程的数值模拟

相变材料在相变过程中由于材料本身状态的变化,其相变传热过程属于具有移动边界的非线性过程,针对相变材料相变传热过程中非线性传热特征,对月桂酸-癸酸混合脂肪酸相变材料的热性能进行了研究,利用差示扫描量热法(Differential Scanning Cal-orimetry)对相变材料的相变潜热和相变温度进行了测试,利用DRE-2C导热系数测定仪测试了不同摩尔比例脂肪酸相变材料以及相变材料在不同测试温度下的导热系数,通过将无机多孔材料硅藻土和脂肪酸相变材料混合制备了一种无机复合相变材料,并对其导热系数和蓄放热性能进行了测试,利用有限元法对相变材料的相变过程进行了数值模拟。研究表明,脂肪酸相变材料的导热系数和其相变温度呈反比关系,相变材料的相变温度越高,其导热系数越低。对于同一相变材料来说,相变材料的导热系数随着材料温度的升高而升高,硅藻土的掺入明显增加了相变材料的导热系数,复合相变材料蓄放热速率加快,改善了相变材料的传热性能。有限元模拟分析法可以较好地描述相变材料的传热过程,相变材料的导热性能需要强化以提高其蓄放热的速率和频率。