作者:龚志明; 王瑞祥; 邢美波 期刊:《流体机械》 2020年第01期
以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)阳离子型表面活性剂水溶液为工质,对不同浓度的CTAB表面活性剂水溶液脉动热管的启动过程、温度振荡曲线、及传热特性进行了试验研究,并与去离子水进行对比。结果表明:随着表面活性剂浓度的增加,脉动热管的启动时间先增加后减少。浓度为0.25%的CTAB水溶液启动时间相比去离子水减少28.5%。高加热功率下,高浓度CTAB水溶液(≥0.125%)脉动热管在稳定运行阶段温度振荡幅度明显减小,且蒸发段运行温度相比去离...
作者:肖念何; 吴梁玉 期刊:《建筑热能通风空调》 2019年第10期
脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰三种优化策略,重点论述了脉动热管强化换热机制,最后探究了脉动热管传热性能优化的发展趋势。
作者:蒋二辉; 张东伟; 周俊杰; 沈超; 魏新利 期刊:《化工学报》 2019年第A02期
脉动热管以其独特的换热优势,在电子器件的散热领域取得了卓越的成效。因此提出一种带有锯齿波纹段的两弯头新型脉动热管,并采用数值方法研究了波纹段的布置位置对脉动热管运行性能的影响。结果表明新结构脉动热管的传热性能和启动特性都优于传统结构的脉动热管。此外,当锯齿段布置在热管两端时,具有较短的启动时间,尤其位于冷凝段时锯齿型脉动热管具有更低的温差和最大的换热量。因此可以认为当波纹段位于冷凝段时,新结构脉动热管...
作者:史维秀; 潘利生 期刊:《流体机械》 2013年第07期
脉动热管作为热管家族新成员,相对传统热管和其他的散热器件有着很大的传热优势,能够实现高热流密度的微型电子器件的散热要求,近年来很多学者开展了对脉动热管的理论和技术研究,本文主要从以下方面介绍脉动热管研究进展:实验研究,通过可视化和传热性能实验,观察流型变化并分析传热强化效果;理论研究,通过建立脉动热管的简化模型,采用数值模拟的方法观察流动过程中流态的变化或者采用数值编程计算的方法分析求解脉动热管...
作者:罗孝学; 章学来; 华维三; 毛发 期刊:《流体机械》 2017年第04期
介绍了脉动热管相变蓄放热装置的设计过程,确定了其具体形式、脉动热管走势、管径、壁厚、弯头数、工作介 质等.通过遴选确定Ba(OH)2·8H2O作为相变蓄热材料.对比常规热管进行蓄放热试验,验证在蓄热过程中脉动热 管节省了蓄热时间,优化了传热均匀性,但在放热过程中没有优势.
作者:薛志虎; 曲伟 期刊:《流体机械》 2013年第04期
建立了脉动热管稳态运行机制的物理和数学模型。针对脉动热管中工质的实际流动状态,改进了模型中的流动机理和毛细滞后阻力机理,并耦合脉动热管的充液率、蒸发凝结两相传热模型进行了迭代求解。结果显示,潜热传热量占总传热量的比例在30%以内,管内工质流动属于湍流流动状态,表明改进后的求解模型比较符合脉动热管实际运行工况,较为准确地反映了脉动热管的流动和传热规律。
作者:厉青峰; 王亚楠; 何鑫; 练晨; 李华 期刊:《工程科学学报》 2019年第09期
作为一种工作机理独特的新型传热装置,脉动热管具有极高的传热效率、较高的抗烧干能力、良好的环境适应性,且结构简单、可变,成本较低,具有很高的实际应用价值,是目前传热技术领域的研究热点.本文在对脉动热管的优点、结构形式和工作原理进行总体介绍的基础上,首先从理论建模研究入手归纳了目前研究中通常采用的直管、单弯头管、部分单弯头管等结构模型和质量-弹簧-阻尼模型,质量、动量、能量方程模型以及其他数学模型,然后从实验...
作者:罗孝学; 章学来; 邹长贞; 华维三; 韩兴超 期刊:《热力发电》 2018年第04期
为解决能源利用浪费大、效率低、环境污染严重的问题,设计了一套脉动热管型相变蓄放热装置,搭建了实验台,考察了冷却水初始温度、冷却水流量和抽真空充液对脉动热管放热过程的影响,并计算了不同工况下脉动热管蓄热装置的热回收率。结果表明:冷却水初始温度越高,装置放热时间越长,水槽内冷却水最终温度也越高;冷却水流量越大,放热时间越短,但当冷却水流量增大至一定值时,总放热时间几乎不再变化;脉动热管是否抽真空充液对装置的放热...
作者:包康丽; 杨泽科; 方一波; 乔晓刚; 韩晓红; 徐象国; 陈光明 期刊:《工程热物理学报》 2019年第08期
不同倾斜角的放置对金属泡沫脉动热管传热性能有重要影响。本文采用去离子水作为工质,开展了充液率为0.2、倾斜角分别在90°,60°和30°下金属泡沫脉动热管传热性能的实验研究。实验结果表明,金属泡沫脉动热管在90°倾斜角下热阻最小,传热性能最好;在60°倾斜角时其热阻相比90°时增大19.8%;在30°倾斜角时其热阻相较60°倾斜角下增大2.6%。与常规脉动热管相比,金属泡沫脉动热管传热性能受倾斜角影响较小。此外,本文还观察了金属泡沫脉动热...
作者:曹小林; 周晋; 晏刚 期刊:《工程热物理学报》 2004年第05期
通过观察脉动热管的运行过程,并分析其存在的缺点,提出对脉动热管的结构进行改进,合理匹配各通道内的流动阻力,实现工质在热管里的稳定单向流动,以改善加热段的供液情况,提高脉动热管传热性能。并对充灌率、倾角和通道大小对改进型脉动热管的传热性能的影响进行了实验研究。
作者:曹小林; 席战利; 周晋; 晏刚 期刊:《热能动力工程》 2004年第04期
对脉动热管的运行进行了可视化实验,在不同的充灌率、倾角、截面形状、加热量条件下对脉动热管的运行进行了测试,实验结果表明:脉动热管是一种十分有效的散热技术;脉动热管存在传热极限;在最佳充灌率(50%)和最佳倾角(50°)下运行的脉动热管传热极限最高,高热流密度下的传热热阻最低;当热流密度较小时,三角形通道的脉动热管要优于正方形通道的脉动热管,但当热流密度较大时,通道形状对热阻和单位截面传热极限影响不大;通道大小对热管...
作者:张东伟; 蒋二辉; 周俊杰; 沈超; 徐荣吉; 杨绍伦 期刊:《科学技术与工程》 2019年第21期
脉动热管作为一种高效的换热设备,以其独特的优势有望应用于能源及化工设备的强化换热领域。首先综述了热管结构和工质对脉动热管强化换热的影响,其次整理了脉动热管理论研究和数值模拟的最近研究进展,最后给出了当前亟需解决的关键问题,为脉动热管技术后续研究提供了借鉴思路和方向。
作者:曲伟; 马同泽; 苗建印 期刊:《航天器工程》 2004年第02期
对微小空间的相变传热和流动的微尺度效应的研究进展进行了阐述,包括下列几个方面:固体表面上薄液膜厚度的微尺度效应;圆形截面毛细管管径的微尺度效应;毛细管的截面形状微尺度效应;壁面纳米级粗糙度的微尺度效应;微型热管(MHP)的微尺度效应和连续性极限、堵塞极限;平板热管(FMHP)的壁面粗糙度微尺度效应和沸腾极限;脉动热管(PHP)管径的微尺度效应;薄液膜的稳定性等。研究分析了上述各方面微尺度效应的机理,归纳推知增加...
作者:周鑫晨; 章学来; 韩兴超; 郑钦月 期刊:《现代化工》 2018年第12期
介绍了脉动热管/相变储能耦合技术的研究情况,从储热(工业余热回收)及电池热管理2方面归纳了耦合技术的工作原理及应用效果,结合耦合系统中各部分强化传热及相容性的研究,概括了其设计思路,最后对耦合技术的进一步研究做了展望。
作者:汪健生; 白雪玉 期刊:《化学工程》 2018年第06期
为解决实际工程应用中平面间的传热问题,文中提出一种水平蒸发与冷凝结构的新型脉动热管,采用数值模拟方法,对该热管在4种加热方式下的启动与热力性能进行了研究分析。结果表明:脉动热管内部存在小气泡、短气塞、长气塞等流型。均匀加热时,该脉动热管的临界启动加热功率为20 W。非对称式(以蒸发段几何中心线为对称轴)与递增式(沿蒸发段端部至绝热段加热量逐渐增加)加热方式均可有效改善脉动热管的启动性能和热力性能,且采用非...
作者:孙潇; 韩东阳; 焦波; 甘智华 期刊:《化工进展》 2018年第08期
脉动热管是一种结构简单、可用于微小空间、高热流密度条件下的传热元件。其优良的传热特性源于内部工质的蒸发、冷凝相变以及两相流动等热-水动力学特性。可视化实验是研究工质流动特性的常用方法,对于理解脉动热管的传热机理非常重要。本文介绍了5种可视化技术手段,简述了近二十年来脉动热管可视化实验观察到的气液相变和多种流型,分析了流型的影响因素,并总结了流动特性和传热性能之间的对应关系。指出目前可视化实验观察到的结...
作者:唐正男; 苏磊 期刊:《机电工程》 2018年第12期
针对磁性液体脉动热管传热性能及其影响因素问题,在风洞试验台上,采用电加热方式对13种水基Fe3O4磁性液体脉动热管及1根水工质脉动热管传热性能进行了试验研究。测量了磁性液体工质质量浓度(1.5%,3%,4.5%,9%,12%)、热管冷热段长度比(12:14,14:12,16.5:9.5)、充液率(30%,50%,70%)、结构形式(等高,渐高,高低结构)、外磁场强度及作用角度,随电加热功率变化下的脉动热管传热性能,对脉动热管性能影响规律进行了对比分析与归纳。研究结果...
作者:张强; 韩晓星; 王亚雄; 李棚辉 期刊:《化学工程》 2017年第12期
设计了一套不等径脉动热管,并对其进行了性能测试。脉动热管由内径为2.5 mm和外径为3.0 mm的铜管制成,其中蒸发段、绝热段和冷凝段长度分别为400,360,40 mm。分析比较倾角0°(水平),30°,45°和90°(垂直)对不等径脉动热管的传热性能的影响。丙酮作为不等径脉动热管的工作流体,充液率分别为30%,50%和70%。超纯水作为冷却水,流量分别为0.1,0.3,0.5 m~3/h。实验结果表明:在不同热负荷下充液率、倾角和冷却水流量对装置的传热性能影...
作者:周宇昕; 冯嘉伟; 苗双双; 周天骏 期刊:《建筑热能通风空调》 2017年第12期
脉动热管主要用于解决电子元件的散热问题,近年来在其他应用领域也有推广。管径、管型、充液率、重力条件、工质物性等因素均会对脉动热管的传热性能产生影响。本文综述了国内外对脉动热管传热性能的实验研究和脉动热管的应用,提出了对将来研究方向的展望。
作者:纪玉龙; 庾春荣; 张庆振; 孙达 期刊:《化工学报》 2017年第S1期
为了深入理解表面浸润性对脉动热管传热性能的影响,利用碱性辅助表面氧化技术,通过控制氢氧化钠和过硫酸铵溶液与铜表面反应浓度的变化,制备了具有不同浸润程度表面的脉动热管,其表面接触角分别为0°、33.9°、55.7°、84.3°。通过实验研究了表面浸润程度对脉动热管传热性能的影响。结果显示,随着脉动热管内部浸润性的增强,其脉动频率及幅度增加,脉动热管热阻及温差降低,传热性能得到强化。