基于场协同理论的重力式热管新设计

为了优化重力式热管内流场和温度场的协同性、改善其内部传热特性,基于场协同理论,根据重力式热管内部的实际几何尺寸及场协同角度等因素,在重力式热管内部设置一种带有锥度的螺旋翅片扰流结构。建立了带有内螺旋翅片的热管模型,圆管长度Lmodel=500 mm,管径D=20 mm,内螺旋翅片长度L2=100 mm,装配尺寸L1=200 mm,管内工质为水,通过计算确定螺旋翅片的螺旋锥角为12.33°,螺旋升角为25.91°。利用流体力学软件对管内的传热与阻力特性进行的数值模拟,结果表明:重力式热管径向传热性能得到改善,在Re=1 800时,热通量增加18.7%,沿程阻力损失hf增加24.88倍,阻力系数f增加23.33倍。