动力型热管内R134a流动凝结传热过程的特性

针对动力型热管内流动凝结传热过程中的特性复杂未知,搭建了动力型热管冷凝特性测试实验台。对不同流量及干度下的R134a管内流动凝结过程中的压降特性和传热特性进行了实验研究,实验结果表明：压降随着管内工质质量流量和气体干度的增加而增加,与文献中3种不同压降模型进行了比较,得出Muller-Steinhagen-Heck模型能更好地预测管内流动凝结过程中的压降特性。传热系数随着管内工质质量流量和气体干度的增加而增加,并且低干度区的增长斜率要明显大于高干度区的增长斜率,与文献中4种不同传热模型进行了比较,得出Chen模型能更好地预测管内流动凝结过程中的传热特性。该研究为泵的选择、换热器的设计、系统的优化以及两相流凝结相变过程的研究提供了理论参考。     

环型流热管传热性能的实验研究

针对热管的研究现状及当前医药食品行业的背景,本文对一种新型环型流热管的传热性能进行研究。基于环形流热管的工作原理,对环形流热管换热器的传热系数进行计算,在相同充注量及不同倾斜角的情况下,分别对两种冷热水进口温度的传热量及传热系数进行对比分析。分析结果表明,当充注量为40%,倾斜角为5°时,环型流热管换热最好,达到环型热管的最佳工作状态,充注量过多与过少以及倾斜角接近于竖直或水平都会降低热管的换热效果。该研究完全避免了交叉污染,满足无菌要求,有效降低了电能与蒸汽的消耗量,具有较高的实用价值,对我国能源发展战略规划具有重要意义。     

相变面积对平行环路热管性能影响的研究

重力型环路热管作为一种高效的传热装置,其性能与运行时换热器的充注量及换热器倾斜角度密切相关。为了更深入研究在运行时换热器换热量、传热系数与充注量变化所引起的蒸发器、冷凝器相变换热面积之间的关系,设计了一种蒸发器与冷凝器平行放置的新型热管系统。分析实验结果表明:蒸发器在固定角度下换热量与相变有效面积的函数关系呈具有单波峰的曲线分布,其波峰随着倾斜角的增加而向浸湿面积变小的方向移动;倾斜角度越大达到最佳换热效果所需的换热面积越小,但最大换热强度会减小;在热管进口温差固定时,倾斜角度大于45°才能较为有效的通过提升进口温度来提升换热量;在蒸发器未被完全浸润时,冷凝器换热量处于下降阶段,可以增加冷凝器管长来提升换热;在蒸发器被完全浸润时,增加冷凝器管长无法提升换热;蒸发器与冷凝器的传热系数与相变有效换热面积成线性下降关系,下降速率与角度近乎无关。