重力对微槽平板热管传热性能的影响

系统地研究了重力对微槽平板热管传热性能的影响,分析了工作温度、冷却方式和倾角等影响因素。通过对比实验发现重力对热管的轴向液膜分布影响非常明显,在周向只在大充液率时有明显的影响,从而使得倾角较大地影响了热管的传热能力。研究表明深槽平板热管具有优良的传热性能,在微电子器件冷却等微小空间散热方面有着良好的应用前景。     

矩形微槽群换热器换热特性的数值研究

设计了一种矩形微槽群换热器,分别对单个槽和整个换热器传热过程进行了数值模拟。对不同流量以及不同热流下的流场和温度场进行模拟,并与理论分析结果比较,两者相吻合。分析结果表明,微换热器的热阻随着流量的增大而变小,温度变低。当流量为200 mg/s时,微换热器最高温升为47 K,表明当达到一定流量的时候,微换热器温升能控制在有效地范围内,能很好地保证微器件的工作状态。     

矩形微槽道结构与平板微热管传热特性研究

为研究矩形槽道深度对平板微热管传热特性的影响,根据ANSYS(有限元)软件瞬态热仿真结果进行结构设计,利用MEMS(微电子机械系统)干法刻蚀工艺分别制作了不同深度的等宽和不等宽矩形槽道平板微热管。采用乙醇液体工质并在加热功率恒定的条件下,分析了不同充液率的平板微热管轴向温度分布及其等效导热系数。研究结果表明:在加热功率为3.1 W的条件下,槽道深度为220μm的矩形槽道微热管比槽道深度为180μm的矩形槽道微热管传热性能提高近60%,不等宽矩形槽道微热管的轴向温差为25℃左右,要优于等宽矩形槽道微热管的45℃。由此得到微槽道的深度越深,微热管传热性能越佳;不等宽槽道微热管的传热性能优于等宽槽道微热管。     

扁平热管的传热性能实验

一、前言圆形热管或热虹吸管在工业余热回收中获得了广泛应用。并取得了显著的节能效益和经济效益。但是在工程中有许多烟气和废气含尘量较大,容易使换热器产生积灰。影响换热器的传热效果。甚至造成阻塞影响工厂的正常生产。为此研究人员根据物体绕流的特点,提出了采用流线形管材.如椭圆管、扁平管.或者倾斜布置圆形管(沿流体流动方向投影为一椭圆形).减弱物体绕流的脱体尾涡.以减轮换热器的积灰程度。此外,截面为扁平的热管还具有良好的管外流动特性。用这样的热管组成的换热器具有阻力小、结构紧凑等优点。本文对     

新型平板型热管热回收装置传热性能实验研究

文中对采用了平板型热管技术的热回收装置的传热性能进行了实验研究。基于北京地区冬季室外气象条件,通过变化热回收装置的迎风风速、管排数、冷/热流侧风量比等参数,对该平板型热管热回收装置的换热效率、热回收量、系统能效比以及阻力特性等进行了比较分析。所得结果将对该热回收装置的优化设计与工程应用提供参考。     

大功率集成LED热管散热器的传热性能

针对大功率集成LED单位热流密度高的特点,提出一种新型的翅片式重力热管散热器,并对其传热性能进行了实验研究,讨论了加热功率和充液率对散热器传热性能的影响。实验结果表明:在加热功率为150W、散热热流密度为37.5W/cm2时,翅片式重力热管散热器的系统热阻在0.08～0.33K/W,此时加热表面温度低于80℃,冷凝段管壁温度相差不超过3℃。该散热器不仅具有良好的均温性,且在工况变化时能快速重新达到稳定,满足大功率LED的散热需求。     

表面具有流向微槽叶片的传热性能分析

在综合考虑了流向微槽表面强化的传热特性和流向微槽表面减阻机理研究结果垢基础上，分析了表面具有流向微槽的叶片的传热性能，提出了与已有的叶片冷却技术完全不同的，全新的叶片冷却技术－叶片外部冷却技术。     

脉动热管传热性能的实验研究

对脉动热管的运行进行了可视化实验,分析了影响脉动热管运行性能的因素,并且在不同的充液率、传热量和不凝性气体含量的条件下,对脉动热管的运行进行了测试,实验结果表明:脉动热管的整体热阻受充液率、传热量、不凝性气体的影响,存在最佳的充液率,在一定的条件下脉动热管的运行达到最佳。     

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1.47×10⁴ 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。     

水基纳米流体在铜丝平板热管中的应用

对使用三种水基纳米流体作为工质的铜丝平板热管的传热特性进行了实验研究.使用的纳米流体分别是平均粒径20 nm的Cu纳米颗粒、平均粒径50 nm的Cu纳米颗粒和平均粒径50 nm的CuO纳米颗粒的水基悬浮液(简称水基20 nm Cu、50 nm Cu、50 nm CuO纳米流体),着重分析了纳米流体种类,纳米颗粒质量分数、运行温度或工作压力对热管传热特性的影响.研究结果表明,使用纳米流体作为工质可以显著提高热管的传热特性;在不同运行温度条件下,不同的纳米流体均在质量分数1.0％时具有最佳传热效果;纳米流体是一种适用于铜丝平板热管的新型工质.     

新型平板热管式PV/T热泵系统的集热模块优化研究

建立了新型平板热管式PV/T热泵系统的数学模型,通过实验测量得到系统在各工况下运行时的实验数据,并验证了模型的准确性和可靠性.基于验证后的数学模型,对系统的热性能、电性能和热泵系统的性能进行模拟研究.结果 表明,在冬季工况下,系统的日平均热功率、电功率和COP分别为274.5 W、93.5W和2.7.由于冬季室外环境温...     

平行流热管管内流动与传热的数值模拟研究

为研究平行流热管的工作机理，本文基于Fluent软件中的VOF模型编写了蒸发冷凝相变的UDF程序，对不同功率下平行流热管管内两相流动和传热过程进行了数值模拟研究。模拟结果显示了初始阶段平行流热管管内的气液分布，启动阶段管内包括泡状流、弹状流、环状流等复杂流型的转变过程，稳定工作阶段工质在各并联管路中互激振荡流动。在高加热功率下，管内工质的互激振荡流动更为剧烈，热量输送距离更远。研究结果为平行流热管换热器的优化设计提供了参考依据。     

Investigation into the performance of a micro gravitational heat pipe and a micro gravitational heat pipe with artery

The performance of a normal micro gravitational heat pipe was investigated using the analytical and numerical models previously developed. An innovative structure of the heat pipe, i.e. the micro gravitational heat pipe with artery, was then proposed in an attempt to overcome some of the drawbacks of the normal pipe. The thermal behaviour of the new type of heat pipe was simulated, and this was compared with that of a normal micro heat pipe. A performance estimation of both pipes was carried out based on the simulation results. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

扁管通道的轿车暖风器传热性能研究

对轿车暖风器的传热性能进行了数值模拟和实验研究,将数值模拟与试验结果相对比,验证了壁面温度选取的正确,为进一步的数值模拟研究打下了基础。依据实测数据,将管内外侧的对流换热系数从传热系数中分离出来,得到了管外换热关系无量纲准则式;对管内外的换热特性、阻力特性进行分析,指出了改善暖风器传热性能的方法,同时验证额定工况性能指标的合理性。     

平板式微型热管的温度特性实验研究

平板热管是一种较好的电子散热元件 ,本文对平板热管不同工质、不同的输入功率及不同的充液率的换热特性进行试验。结果表明平板热管有较好的散热效应 ,可以有效地降低物体温度。     

Experimental research on heat transfer of pulsating heat pipe

Experimental research was conducted to understand heat transfer characteristic of pulsating heat pipe in this paper, and the PHP is made of high quality glass capillary tube. Under different fill ratio, heat transfer rate and many other influence factors, the flow patterns were observed in the start-up, transition and stable stage. The effects of heating position on heat transfer were discussed. The experimental results indicate that no annular flow appears in top heating condition. Under different fall ratios and heat transfer rate, the flow pattern in PHP is transferred from bulk flow to semi-annular flow and annular flow, and the performance of heat transfer is improved for down heating case. The experimental results indicate that the total heat resistant of PHP is increased with fill ratio, and heat transfer rate achieves optimum at filling rate 50%. But for pulsating heat pipe with changing diameters the thermal resistance is higher than that with uniform diameters.     

复合热沉环路热管的热点散热性能模拟研究

针对芯片功耗与集成度提高而导致的局部热点问题,设计了一种用于芯片散热的复合热沉环路热管系统。建立了环路热管蒸发段模型,通过数值模拟的方法,证明了复合热沉环路热管系统能够降低热点温度,提高散热表面的温度均匀程度,且散热效果与热点的分布位置有关。当热点的热流密度为160W/cm2,热沉横向、纵向导热率分别为1500W/(m?K)、24W/(m?K)时,热点温度为88.88°C,相比于无热沉时降低了5.96°C。研究了不同热沉导热率下的热沉厚度对热点温度的影响,结果表明：若导热率各项同性,热点温度随热沉厚度的增加而降低,之后趋向不变;若为各项异性,存在最优的热沉厚度,使热点温度最低。     

四氧化三铁纳米流体强化热管换热的实验研究

通过实验研究四氧化三铁（Fe3O4）纳米流体重力热管的传热性能。在不同输入功率、不同充液率、不同纳米流体质量浓度的工况下测试热管的外壁温度,再理论计算其等效对流传热系数、热阻。结果表明：当充液率为50%,输入功率为40W时,水基液重力热管和纳米流体重力热管都有最高的等效对流传热系数,并且纳米流体质量浓度为1%时,重力热管具有最高的等效对流传热系数5455.4 W.m-2.K-1,较水基液重力热管最多可增大79.1%。四氧化三铁纳米流体运用于重力热管可以有效减小其热阻、强化其传热性能。     

长距离环路热管传热性能实验研究

基于航空航天等领域对环路热管长距离传热的需求,设计制造了一套传热距离8.1m的圆柱型蒸发器环路热管,试验了不同加热功率、不同冷凝温度下该环路热管的启动和变工况运行性能,并对其热阻及最大传热能力进行了分析。研究结果表明：当其他条件一致、初始气液分布相同和不同时,加热功率由100W增大至160W后,本研究中的环路热管启动时间和启动温升均发生一定程度的下降;加热功率100W时,冷凝温度由10℃降低至-10℃使得环路热管启动时间增加,加热功率160W时,冷凝温度由10℃降至-10℃对环路热管的启动时间影响不大。在冷凝温度0℃下,该环路热管在100~500W范围内均能稳定运行,且200W时环路热管传热效率最高,传热温差最小,稳定运行温度最低;另外,由于系统传输距离较长,每个工况达到稳定所需要的时间也较长,分布于1000至3500S内。随着加热功率的增大,环路热管热阻先减小后逐渐增大,该环路热管传热热阻最大不超过0.09℃/W,最小为0.024℃/W;随着传热距离的增大,管路的热损失增加,总压降和热阻也变大。当传热距离基本相同时,蒸发器容积的大小、冷凝器的冷凝能力及气液管线的布置形状均在一定程度上影响环路热管的最大传热能力。