內(nèi)螺紋重力熱管強(qiáng)化傳熱特性研究
本文關(guān)鍵詞:內(nèi)螺紋重力熱管強(qiáng)化傳熱特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:重力熱管近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)的各種換熱領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)于節(jié)能減排問(wèn)題的日益關(guān)注,如何強(qiáng)化重力熱管換熱已成為眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。作者通過(guò)綜述重力熱管強(qiáng)化傳熱的相關(guān)文獻(xiàn),大體上將強(qiáng)化傳熱方式分為四類,即采用高效工作介質(zhì)、管壁內(nèi)表面處理、管內(nèi)設(shè)置內(nèi)插件和其它類。其中,管壁內(nèi)表面處理較其他方法操作更為簡(jiǎn)單,應(yīng)用更為廣泛。 本課題以內(nèi)螺紋重力熱管為研究對(duì)象,研究在不同實(shí)驗(yàn)條件、不同內(nèi)螺紋分段布置、不同工質(zhì)下的內(nèi)螺紋重力熱管傳熱性能,并與光滑重力熱管的傳熱性能作對(duì)比,深入探究?jī)?nèi)螺紋重力熱管的強(qiáng)化傳熱機(jī)理。主要工作和結(jié)論如下: 1、設(shè)計(jì)了重力熱管加工工藝流程,并制作了實(shí)驗(yàn)所需的光滑重力熱管和內(nèi)螺紋重力熱管。設(shè)計(jì)加工了實(shí)驗(yàn)所用的各實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),根據(jù)不同熱管尺寸搭建了兩套實(shí)驗(yàn)臺(tái),并詳細(xì)地介紹了測(cè)試熱管的實(shí)驗(yàn)方案。簡(jiǎn)單敘述了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法,并對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不確定性進(jìn)行了分析。 2、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),內(nèi)螺紋能夠很好地強(qiáng)化重力熱管的啟動(dòng)特性和穩(wěn)態(tài)特性。傾角對(duì)沸騰換熱和冷凝換熱的影響趨勢(shì)不同。換熱特性隨著冷卻水流量的增大而降低。隨著充液率的增大,蒸發(fā)對(duì)流換熱系數(shù)先減小后增大,而冷凝對(duì)流換熱系數(shù)單調(diào)下降。蒸發(fā)段長(zhǎng)徑比越大,熱管的換熱系數(shù)越大,蒸發(fā)段平均溫度越小。 3、實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)螺紋分段布置對(duì)重力熱管工作溫度、軸向溫度分布、換熱系數(shù)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),由于內(nèi)螺紋能夠增大換熱面積、拉薄冷凝液膜、產(chǎn)生二次流等原因,內(nèi)螺紋很大程度上降低了熱管絕熱段溫度,而且內(nèi)螺紋布置在絕熱段和冷凝段的熱管傳熱性能要優(yōu)于其他幾種布置方式。 4、實(shí)驗(yàn)選取了水、自濕潤(rùn)流體、丙酮、丁醇作為工質(zhì),研究發(fā)現(xiàn)了自濕潤(rùn)流體的逆Marangoni效應(yīng)能夠提高水平放置時(shí)光滑熱管的傳熱特性。在豎直放置時(shí),由于工質(zhì)的傳輸因素和比熱容的影響,四種工質(zhì)的熱管傳熱特性的優(yōu)劣依次為:水丙酮自濕潤(rùn)流體丁醇。
【關(guān)鍵詞】:重力熱管 內(nèi)螺紋 自濕潤(rùn)流體 強(qiáng)化傳熱 溫度分布 換熱系數(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】:2013
【分類號(hào)】:TK172.4
【目錄】:
- 目錄4-7
- CONTENTS7-14
- 摘要14-15
- ABSTRACT15-17
- 第—章 緒論17-29
- 1.1 重力熱管簡(jiǎn)介17-18
- 1.2 重力熱管強(qiáng)化傳熱技術(shù)研究現(xiàn)狀18-26
- 1.2.1 采用高效工作介質(zhì)18-21
- 1.2.2 管壁內(nèi)表面處理21-23
- 1.2.3 管內(nèi)設(shè)置內(nèi)插件23-25
- 1.2.4 其它類25-26
- 1.3 強(qiáng)化傳熱研究不足與展望26-27
- 1.4 本研究的動(dòng)機(jī)及主要工作27-29
- 第二章 重力熱管傳熱理論分析29-37
- 2.1 引言29-30
- 2.2 傳熱分析30-33
- 2.2.1 冷凝段傳熱分析30-31
- 2.2.2 蒸發(fā)段傳熱分析31-33
- 2.3 內(nèi)螺紋強(qiáng)化傳熱機(jī)理分析33
- 2.3.1 強(qiáng)化凝結(jié)換熱33
- 2.3.2 強(qiáng)化沸騰換熱33
- 2.4 自濕潤(rùn)流體強(qiáng)化傳熱機(jī)理分析33-35
- 2.5 本章小結(jié)35-37
- 第三章 熱管制造及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)37-53
- 3.1 熱管設(shè)計(jì)37-40
- 3.1.1 管殼設(shè)計(jì)37-39
- 3.1.2 工質(zhì)的選擇39-40
- 3.2 熱管制造40-42
- 3.2.1 清洗和干燥40-41
- 3.2.2 焊接和檢漏41
- 3.2.3 抽真空和充液41-42
- 3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)42-46
- 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案一42-44
- 3.3.2 實(shí)驗(yàn)方案二44-46
- 3.4 數(shù)據(jù)處理46-47
- 3.5 不確定度分析47-52
- 3.6 本章小結(jié)52-53
- 第四章 內(nèi)螺紋重力熱管強(qiáng)化傳熱特性53-67
- 4.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象53-55
- 4.2 啟動(dòng)特性研究55-57
- 4.3 穩(wěn)態(tài)特性研究57-65
- 4.3.1 輸入功率的影響57-59
- 4.3.2 傾角的影響59-61
- 4.3.3 冷卻水流量的影響61-62
- 4.3.4 充液率的影響62-64
- 4.3.5 蒸發(fā)段長(zhǎng)徑比的影響64-65
- 4.4 本章小結(jié)65-67
- 第五章 內(nèi)螺紋分段重力熱管傳熱特性67-75
- 5.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象67-69
- 5.2 對(duì)熱管工作溫度的影響69-70
- 5.3 對(duì)軸向溫度分布的影響70-71
- 5.4 對(duì)換熱系數(shù)的影響71-73
- 5.4.1 蒸發(fā)對(duì)流換熱系數(shù)71-72
- 5.4.2 冷凝對(duì)流換熱系數(shù)72-73
- 5.4.3 等效對(duì)流換熱系數(shù)73
- 5.5 本章小結(jié)73-75
- 第六章 不同工質(zhì)重力熱管傳熱特性75-87
- 6.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象75
- 6.2 水平放置時(shí)特性測(cè)定75-79
- 6.2.1 對(duì)熱管蒸發(fā)段溫度的影響76-77
- 6.2.2 對(duì)軸向溫度分布的影響77-79
- 6.3 豎直放置時(shí)特性測(cè)定79-85
- 6.3.1 對(duì)熱管蒸發(fā)段溫度的影響80-81
- 6.3.2 對(duì)軸向溫度分布的影響81-83
- 6.3.3 對(duì)等效對(duì)流換熱系數(shù)的影響83-85
- 6.4 本章小結(jié)85-87
- 第七章 結(jié)論與展望87-89
- 7.1 結(jié)論87-88
- 7.2 未來(lái)工作展望88-89
- 參考文獻(xiàn)89-97
- 致謝97-99
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文專利和所獲榮譽(yù)99-101
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表101
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:內(nèi)螺紋重力熱管強(qiáng)化傳熱特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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