作為一種高效的熱傳輸手段,熱管具備可靠性高、傳熱溫差小、無需外力驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn),因此在航天航空、核工程等領(lǐng)域得到廣泛研究和應(yīng)用。為更好地應(yīng)用熱管技術(shù)開展新型反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)和研發(fā),掌握熱管性能分析的理論方法和軟件工具,本文開展了熱管技術(shù)及相關(guān)程序的開發(fā)。對(duì)熱管的結(jié)構(gòu)和工作原理、種類、工作特性等進(jìn)行了分析,研究了熱管分析的基本理論和各種傳熱極限的計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了熱管性能分析程序HEPAC,其具備各類熱管的傳熱特性分析及傳熱極限計(jì)算能力,通過與相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,驗(yàn)證了程序的正確性。相關(guān)程序開發(fā)為各種熱管式反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)分析提供了重要工具。

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【部分圖文】：

圖1熱管工作原理

熱管由于是通過內(nèi)部工質(zhì)的相變來實(shí)現(xiàn)傳熱的,與其他傳統(tǒng)的傳熱方式相比具有一些典型的特征。首先熱管傳熱是一種非能動(dòng)的傳熱形式,其內(nèi)部工質(zhì)的循環(huán)并不需要泵或其他外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng),因此從外部來看它是一種靜止的固態(tài)導(dǎo)熱,這一特點(diǎn)對(duì)于核能應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義,非能動(dòng)及靜態(tài)傳熱大幅提高了反應(yīng)堆的安....

圖2環(huán)道和矩形溝槽內(nèi)摩擦系數(shù)

表1不同吸液芯結(jié)構(gòu)的滲透率Table1Permeabilityofwicks吸液芯結(jié)構(gòu)K計(jì)算方法相關(guān)變量說明絲網(wǎng)式Κ=d2ε3122(1-ε)2ε=1-1.05πΝd4,d為細(xì)絲的直徑,N為絲網(wǎng)目數(shù)(m-1)環(huán)道式K=2rh2/....

圖3HEPAC程序流程圖

圖3示出了HEPAC程序的主要計(jì)算流程。HEPAC程序的主要目的是計(jì)算各種類型熱管的傳熱極限,本文前面理論模型部分已給出各種傳熱極限的計(jì)算方法。然而熱管的傳熱極限與其具體的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān),熱管的溫度、壓力、傳熱量等均會(huì)影響其傳熱極限,因此HEPAC程序首先會(huì)根據(jù)熱管運(yùn)行的初始邊....

圖4干道式熱管結(jié)構(gòu)

文獻(xiàn)[18]給出了一種干道式鈉熱管的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的熱管結(jié)構(gòu)如圖4所示。該熱管外壁直徑為2.5cm,蒸發(fā)段長度為0.3m,絕熱段長度為0.1m,冷凝段長度為0.7m。熱管內(nèi)部有1層絲網(wǎng)式的吸液芯,其毛細(xì)半徑為0.085mm。同時(shí)內(nèi)部設(shè)置了5個(gè)供液體流動(dòng)的干道芯....

本文編號(hào)：3980757