為研究管徑對兩相閉式熱虹吸管傳熱特性和運(yùn)行穩(wěn)定性的影響,實(shí)驗(yàn)研究了三根長度1 000 mm,內(nèi)徑分別為8,16和24 mm的不銹鋼-水熱管的傳熱特性和間歇沸騰現(xiàn)象,分析管徑（d）、蒸發(fā)段長度（L_e）、加熱功率（Q）和冷卻水質(zhì)量流量（m）等參數(shù)對熱管壁面溫度分布、熱阻和間歇沸騰的周期及強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:8 mm內(nèi)徑熱管在低輸入功率下熱阻較低,加熱功率超過150 W后,其熱阻大于24 mm內(nèi)徑的熱管;管徑和蒸發(fā)段長度在低加熱功率下對間歇沸騰影響明顯;加熱功率低于150 W時,選擇較大管徑和較小蒸發(fā)段長度能有效降低間歇沸騰強(qiáng)度。 

【文章來源】：熱能動力工程. 2020,35(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置

表1 熱管參數(shù)Tab.1 Main characteristics of the thermosyphon 參 數(shù) 數(shù) 值 管壁材料 304不銹鋼 外徑/mm 12、20、28 壁厚/mm 2 總長度/mm 1 000 蒸發(fā)段長度/mm 150、300、450 冷凝段長度/mm 450 充液率(工作液體積/熱管全管體積)/% 30 冷卻水進(jìn)口溫度/℃ 22±0.2 加熱功率/W 50、100、150、200、250、300 冷卻水質(zhì)量流量/kg·s-1 0.0101.2 實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加熱功率對熱管的溫度分布影響明顯。為方便討論,熱管的命名采用管徑-蒸發(fā)段長度表示,如內(nèi)徑為16 mm蒸發(fā)段長度450 mm的熱管命名為熱管16-450。如圖3所示,熱管16-450蒸發(fā)段垂直溫度梯度明顯,蒸發(fā)段與冷凝段溫差隨著加熱功率增加而增加。熱管熱阻變化趨勢如圖4所示,隨著加熱功率的增加,熱阻不斷減小,熱阻變化梯度也同時減小。加熱功率對間歇沸騰也有顯著影響,因?yàn)?、16 mm熱管在加熱功率超過200 W以后,沸騰周期迅速縮短,壁面溫度波動幅度減小,沸騰強(qiáng)度大幅度減弱,所以對于沸騰周期的討論僅限于加熱功率在50～200 W的范圍中。圖4 不同管徑熱管熱阻變化


本文編號：3577635