重力熱管的制造及傳熱性能測(cè)試
本文關(guān)鍵詞:重力熱管的制造及傳熱性能測(cè)試,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 近年來,熱管的應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)熱管的研究也越來越深入。本文以山東大學(xué)所參與的國(guó)際合作項(xiàng)目AMS-02為平臺(tái),在進(jìn)行了鋁-氨軸向槽道熱管加工嘗試以后進(jìn)一步完善了加工工藝,設(shè)計(jì)制造了銅-丙酮熱管,銅-水熱管,銅-甲醇熱管等多種重力熱管,并通過實(shí)驗(yàn)分析對(duì)比了不同熱管之間的傳熱性能差異。 本文首先介紹了熱管的基本原理和熱管基本理論Cotter理論,并對(duì)常規(guī)熱管的傳熱機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)論述,分析了熱管的傳熱極限以及影響傳熱極限的因素,其中著重分析了重力熱管的傳熱性能以及重力熱管的傳熱極限,并對(duì)重力熱管的溫度分布做了估計(jì)。 其次,本文詳細(xì)介紹了重力熱管的設(shè)計(jì)過程以及加工工藝,內(nèi)容主要包括熱管管殼材料及熱管工質(zhì)的相容性判斷,管子的外形尺寸,熱管工質(zhì)的充裝量,強(qiáng)度校核等,并制定了詳細(xì)的加工工藝流程。 再次,本文介紹了重力熱管性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案,并搭建熱管實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成了對(duì)重力熱管熱性能的測(cè)試。熱管用纏繞在加熱段的電阻絲加熱,用冷卻水套內(nèi)流動(dòng)的自來水進(jìn)行冷卻。用附著在管壁上的14套T型熱電偶對(duì)熱管管壁溫度進(jìn)行測(cè)量,用電流表和電壓表測(cè)量加熱功率,數(shù)據(jù)采集使用FLUKE NET DAQ系統(tǒng)。 最后通過對(duì)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,本文得到不同條件下的啟動(dòng)溫度和啟動(dòng)時(shí)間,熱管的軸向溫差、熱阻及當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)的變化規(guī)律,以及相同條件下不同工質(zhì)熱管傳熱性能的差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小功率下,銅-甲醇熱管和銅-丙酮熱管的傳熱效果優(yōu)于銅-水熱管。而在150w以上的加熱功率下,銅-水熱管軸向溫差急劇減小,熱管工作溫度較之其它兩種熱管都低,傳熱性能優(yōu)于銅-甲醇熱管和銅-丙酮熱管。同時(shí)發(fā)現(xiàn)熱管啟動(dòng)的時(shí)間隨著加熱功率的增大而減小;冷凝條件影響熱管工作溫度、軸向溫差以及當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】:重力熱管 熱阻 傳熱極限 導(dǎo)熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TK172.4
【目錄】:
- 摘要10-11
- ABSTRACT11-13
- 第一章 緒論13-17
- 1.1 熱管發(fā)展簡(jiǎn)史13-14
- 1.2 熱管研究的現(xiàn)狀14-15
- 1.3 本課題的研究背景15-16
- 1.4 研究的主要內(nèi)容16-17
- 第二章 熱管原理及熱管理論17-37
- 2.1 熱管原理17-21
- 2.1.1 熱管的主要工作過程17-18
- 2.1.2 熱管的基本特性18-19
- 2.1.3 熱管的分類19-21
- 2.2 熱管技術(shù)21-24
- 2.3 熱管理論24-27
- 2.3.1 Cotter理論的基本內(nèi)容24-25
- 2.3.2 Cotter的熱管模型和主要結(jié)論25-27
- 2.4 熱管的傳熱極限27-31
- 2.4.1 粘性傳熱極限28
- 2.4.2 聲速傳熱極限28-29
- 2.4.3 毛細(xì)傳熱極限29-30
- 2.4.4 攜帶傳熱極限30
- 2.4.5 沸騰傳熱極限30-31
- 2.5 重力熱管的傳熱過程分析31-36
- 2.5.1 重力熱管31-32
- 2.5.2 凝結(jié)段的換熱32-33
- 2.5.3 蒸發(fā)段液池內(nèi)的換熱33-34
- 2.5.4 蒸發(fā)段液膜的傳熱34
- 2.5.5 重力熱管的傳熱極限34-35
- 2.5.6 重力熱管中不穩(wěn)定現(xiàn)象35-36
- 2.6 本章小結(jié)36-37
- 第三章 重力熱管的設(shè)計(jì)及加工37-47
- 3.1 熱管設(shè)計(jì)37-40
- 3.1.1 管殼設(shè)計(jì)37-38
- 3.1.2 工質(zhì)與管殼的相容性38-39
- 3.1.3 充液量的計(jì)算39-40
- 3.2 重力熱管的加工40-45
- 3.2.1 加工工藝簡(jiǎn)介40-41
- 3.2.2 部件清洗41-42
- 3.2.3 檢漏42-43
- 3.2.4 充液及灌裝43-45
- 3.2.5 熱管檢驗(yàn)45
- 3.3 本章小結(jié)45-47
- 第四章 重力熱管性能測(cè)試47-55
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>47
- 4.2 實(shí)驗(yàn)過程及原理47-50
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)各組成部分47-48
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)理論布置圖紙及實(shí)物圖48-50
- 4.2.3 實(shí)驗(yàn)操作過程50
- 4.3 重力熱管性能評(píng)定50-54
- 4.3.1 重力熱管的熱阻、壓力分布和溫度分布51-52
- 4.3.2 重力熱管的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)52-54
- 4.4 熱管性能評(píng)測(cè)的新方法54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第五章 熱管性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析55-71
- 5.1 熱管啟動(dòng)溫度和啟動(dòng)時(shí)間55-57
- 5.2 相同功率下的不同熱管的軸向溫度分布57-60
- 5.3 熱管軸向溫差隨著角度和功率的變化60-62
- 5.4 蒸發(fā)段和冷凝段的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)隨著加熱功率的變化62-64
- 5.5 蒸發(fā)段和冷凝段的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)隨著角度的變化64-65
- 5.6 銅—甲醇熱管和銅—水熱管在不同的冷凝條件下的熱性能對(duì)比65-70
- 5.6.1 不同冷凝條件下的穩(wěn)態(tài)溫度曲線66-67
- 5.6.2 不同冷凝條件下軸向溫差隨著加熱功率的變化67-68
- 5.6.3 不同冷凝條件下熱阻隨著加熱功率的變化68-69
- 5.6.4 不同冷凝條件下的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)69-70
- 5.7 本章小結(jié)70-71
- 第六章 全文總結(jié)及展望71-73
- 參考文獻(xiàn)73-79
- 致謝79-80
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表80
【引證文獻(xiàn)】
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