一种新型可变导热管传热与控制温度机理分析与实验

首次提出了一种新型可变导热管换热装置,用于增压沸腾流化床发电系统中出灰管的冷却与温度控制。分析与实验表明：在出灰管内灰渣流动不稳定,即外界加热负荷或者冷却条件显著变化时,热管的工作温度几乎不变,能够控制在要求的范围内;热管工作温度随充气量增大而增高,但控制温度特性没有明显改变;与常规热管不同,可变导热管内蒸汽温度沿冷凝段轴向显著变化,蒸汽凝结受到了抑制,热管传热量有所减少。     

管束式结构可变导热管换热装置的计算机分析与研究

本文提出了用分离式管速结构可变导热管冷却增压流化床—蒸汽联合循环发电装置ＰＦＢＣ高温旋风除尘器出灰管的方案，并用平面交界理论模型对可变导热管结构及性能作了计算机模拟计算与分析。研究结果表明，当热负荷变化时，可变导热管的工作温度与壁面温度的变化比普通热管大为减小；可变导热管的温控性能与管内充有的不凝性气体的量，热管的工作温度，冷凝段管数以及冷却水温度有密切关系；对于需要在一定温度下加热或冷却的场合，管束式可变导热管有其独到的优点。     

磁场作用下纳米磁流体热管传热速率的研究

提出了一种利用外加磁场来强化纳米磁流体真空热管传热的实验研究方法,设计和建立了纳米磁流体真空热管传热测试实验台,并在不同种类、不同强度的外加磁场作用下分别对纳米磁流体真空热管的传热速率进行了实验研究.结果表明：纳米磁流体热管在各种外界条件下都优于磁流体热管和水工质热管;各种磁场都能强化纳米磁流体热管的传热,其中静态直流磁场作用下纳米磁流体真空热管的传热速率提高最大.     

分离型热管单管回路传热特性实验研究

分离型热管作为高效的非能动传热元件,在工业领域得到了广泛的应用。本研究以氨为工质,对分离型热管单管回路开展了实验研究,主要探讨了热源温度与充液率对热管传热性能的影响。实验结果表明:外界热源温度越高,管内工作温度越高,热管换热量越大;氨的沸腾换热系数随外界热流密度增大而增大,实验条件下,最高可达到7 000 W/(m2·K);水平冷凝管壁存在周向温差;在不同的工况下,分离式热管都存在一个最佳充液率,且在一定范围内随着外界热负荷的升高而增大。     

新型温控热管运行特性及启动过程实验研究

提出了一种新型分离式温控热管并进行了实验研究,该热管能够在保持传热温度变化很小的情况下自动改变传热功率来适应负荷变化的需要。实验结果表明,当温控热管传热功率增加200％时,热管工作温度变化小于5％,温控热管的启动过程较常规热管快;在实验范围内,不凝性气充气压力越高,启动过程越短。     

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。     

重力热管传热波动特性研究及抑制方法探讨

重力热管在启动、稳定操作、工况条件变化时的脉冲沸腾和温度波动现象，对热管的传热效果和使用寿命有不利影响。采用简单的弹簧抑泡装置，可以抑制热管内工质产生气泡，吸收气泡中的热能，使工质温度分布趋于均匀，同时，可以强化工质和管壁间的对流换热。实验表明，采用弹簧式抑泡装置的重力热管强化传热效果十分明显。     

分离式温控热管实验研究

根据热能工程及化工领域中的某些实际需要,提出了一种新型分离式温控热管并进行了实验研究。该种热管能够在保持传热温度变化很小的情况下自动改变传热功率来适应负荷变化的需要。实验结果表明,当温控热管传热功率增加200％时,热管工作温度变化小于5％。     

脉动热管不同热负荷下管内流型及传热特性分析

为更准确反映脉动热管内流体不同流态对其传热性能的影响,文中将管内气液两相流动模型引入了两气塞-液塞传热单元模型,并基于改善后的模型对脉动热管整体振荡特性和传热特性进行了分析。结果表明,改善后的模型可以更好好地反映不同热负荷条件下热管传热性能变化,与实验研究结果十分吻合。进一步分析显示,低负荷下脉动热管振荡频率较低,振幅更大,蒸发温度也较低,高负荷则反之。不同流态下脉动热管的蒸发传热系数有明显差异,所带来的热阻差异也十分明显。热管半径越小,流体越早从弹状流转入环形流,而传热单元数对流型变化影响很小。     

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%。     

弯折和倾角对微槽道扁平热管传热特性的影响

研究了弯折和顺重力倾角对具有梯形微槽道的铝—丙酮扁平热管传热特性的影响,搭建了可变重力倾角热管传热性能实验台,在冷凝段采用第三类边界条件下进行测试。结果表明,顺重力倾角可显著提高热管传热极限,30°及以上的倾角可使传热极限从40 W左右提高至90 W以上,同时热阻在高热流时达到0.1 K/W的低位。弯折可有效降低热阻,30°弯折可使热阻整体降低23.6%以上,从而提高等效导热系数,在高热流和小倾角下效果更佳,最大等效导热系数可达1.47×10~4 W/(m·K)。在热管设计与应用时,合适的弯折和倾角可帮助提高热管传热性能。     

井筒重力热管传热特性的研究

井筒重力热管是利用热管将油藏自身能量即井底热量传递到井筒上部,在无需外加动力条件下实现对井筒近井口流体加热,改善井口流体温度分布,防止近井口结蜡和絮凝,从而降低采油成本。本文利用N-S方程,根据液膜内微元体的质量守恒、动量守恒和热平衡原理,模拟分析重力热管冷凝段冷却温度、加热段加热功率、冷凝段、绝热段长度以及热管内径等参数对热管运行的影响。研究变参数下热管内液膜厚度变化以及冷凝和蒸发换热系数的变化,进而分析得出变参数时重力热管传热特性,为优化重力热管参数和提高热管的换热性能提供了理论依据,从而使重力热管在最佳传热状态下运行,提高其换热效率。     

不同加热温度下钠钾合金热管传热性能

传热量和传热系数是衡量热管传热能力的重要指标,而加热温度对钠钾合金热管的传热特性有着重要的影响。文章通过实验初步研究了钠钾合金热管在不同加热温度下的传热特性,得到了钠钾合金热管在不同加热温度时热管外壁面温度的分布规律和变化情况,计算得出钠钾合金热管在不同加热温度时的传热量和传热系数,并给出该热管的传热量和传热系数随加热温度增加时的变化规律。     

乙醇_水双工质脉动热管传热性能实验研究

通过对乙醇-水双工质脉动热管在风冷条件下进行的实验研究,探讨了加热功率、体积配比和充液率对热管振荡和传热性能的影响。结果显示,在实验条件下,功率小于100 W时,充液率、体积配比和加热功率对热管传热性能的影响较明显;中高功率时热管稳定性与热管中液态水体积份额有关,且随水份额增大热阻降低。而水份额低于21%时,热管稳定性较差,且水的份额越小,不稳定出现时的功率越低。50%~70%充液率热管的传热性能要优于30%充液率的热管,体积配比相当的热管振荡特性和传热性能相对较差。     

旋转热管搅拌桨反应釜传热性能的实验研究

提出了一种旋转热管形式的反应釜装置,旋转热管搅拌桨起到了搅拌和传热的作用,能够取代传统反应釜中的换热元件和搅拌装置。通过对旋转热管反应釜的传热性能测试,考察了反应釜内温度、旋转速度、冷却水流速以及热管充液量对热管传输功率、总热阻、总传热系数的影响。结果表明,采用旋转热管能够有效的移除反应热,反应温度为85℃,转速为200 r/min的条件下传热功率能达到1 k W。转速对旋转热管的传热性能有较大影响,反应温度为75℃时,静止热管的热阻为0.082℃/W,转速为150 r/min时热阻则降为0.048℃/W,传热能力显著提升。此外充液量较小时热管热阻对转速的变化更敏感,随反应温度的提升会大幅降低。     

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。     

用于生物反应器的旋转热管传热性能的研究

在现有生物反应器的基础上,结合生物反应的特点,采用热管技术高效取热,研究开发出一种新型旋转热管生物反应器.该反应器采用热管本身作为搅拌轴,热管蒸发段置于生物反应器内,冷凝段采用旋转强制风冷.建立了旋转热管生物反应器的试验装置,以水为模拟介质,在不同操作条件下对用作搅拌轴的旋转热管的传热性能进行试验研究,结果表明所设计的旋转热管能有效地驱除生物反应热,并得出了旋转速度及反应温度对旋转热管传热性能的影响关系,这为选取用于高效取热的传热性能最佳的旋转热管提供了试验依据.     

萘重力热管在熔盐中传热特性实验研究

为了获得热管在熔盐中的传热特性,通过实验分析萘重力热管在混合熔盐中的传热特性,研究蒸发段熔盐温度、冷却水进口温度及流量等参数对重力热管传热性能影响.结果表明:萘重力热管在熔盐中可稳定运行并实现熔盐的释热过程;热管蒸发段熔盐温度对热管性能影响最大,提高盐温可缩短热管启动时间、升高热管内工质工作温度并有效提高热管传热功率;...     

热管在油田火筒式加热炉上的应用

热管在油田火筒式加热炉上的应用大庆石油学院宫克勤，袁荣坤大庆龙凤热电厂曾玲敏１前言热管是一种高效的传热元件，由于它独特的传热机理，使得热管在许多领域，尤其是在余热回收领域中得到了广泛的应用，并取得了十分可观的经济效益。我国对碳钢－水热管的研究独具特色...     

振荡流热管自激强化传热的可行性分析

围绕自激振荡流热管的工作特性,联系目前国内外纳米流体及非均匀截面结构在强化传热研究方面的最新进展,分析了在自激振荡流热管内的复杂相变换热条件下,通过采用纳米流体工质与非均匀管截面以实现振荡流热管自激强化传热的可行性,并提出了纳米流体的浓度、相容性、充液率以及管截面结构等需要解决的关键性技术问题。为下一步有针对性的强化传热实验研究和新型自激振荡流热管换热器的设计与开发提供了必要的理论依据。