应用重力热管是解决青藏铁路建设中冻土路基冻融问题的一个较为实际的方法.本文通过分析重力热管的热阻网络,提出了重力热管的传热模型,并利用现有的热管内部传热的经验关系式,对不同倾角、不同管径以及不同冷凝管长度条件下的传热量进行模拟计算.
作者:宋福山; 赵建国 期刊:《科学技术创新》 2013年第17期
锅炉在进行采暖供热的过程中,锅炉的尾部通常都处在排烟状态,排烟尾端的温度都是保持在200°~250°之间,但是这部分的热能确实直接挥发在了空气中,白白将其浪费掉,那么能够将这些热能充分的利用起来,将其回收利用在供暖过程中是我们所需要深刻探讨的问题。
为研究管外强化手段对重力热管传热性能的强化作用,采用控制变量法和析因分析法对低温螺旋翅片重力热管冷凝段外表面施加通风、超声雾化、喷淋及在蒸发段施加气流扰动等方式,得出了在不同强化手段下传热效果的变化对比。结果表明:管外传热强化可以显著提高重力热管的传热性能,冷凝段管外喷淋的传热强化效果优于超声雾化,并且风速增加到一定程度后,它对传热效果不再产生明显影响。
作者:韩冶; 柴宝华; 卫光仁; 毕可明; 冯波; 龙俞伊 期刊:《原子能科学技术》 2019年第01期
为研究有芯和无芯高温钾热管在重力状态下的启动性能,开展了相关对比与敏感性试验研究。得到有芯热管试验中的最优充液量为17.5g,此充液量能避免充液量不足导致的启动升温较慢、末端温度低,也可避免充液量过大时间歇沸腾和过渡沸腾;无芯热管在启动和升温过程处于间歇沸腾工况,剧烈程度随充液量减少而降低,试验中最优充液量为9g。在工程范围内,倾角对热管传热性能的影响可忽略。在试验状态下有芯钾热管启动性能优于无芯钾热管。
作者:李本文; 李赛英; 李斌; 陈元元; 许学成; 秦凤华 期刊:《热科学与技术》 2018年第06期
捅要:重力热管内部包含复杂的两相流动以及相交传热过程,传统理论分析及实验手段不能直观给出其内部流动、相交、热质传递的详细信息。采用VOF(volume of fluid)多相流模型对重力热管内气液两相流动及传热进行模拟,捕捉到蒸发段气泡产生、合并、长大、上升,以及冷凝段壁面附近液滴形成、合并、下滑、汇集到液池的全过程,得到的壁温分布与实验测量值对比体现良好一致性,表明数值模拟的正确性。同时,以热阻、传热量和热效率为评价标...
作者:禹法文; 吉天成; 刘向东; 张程宾 期刊:《工程热物理学报》 2018年第12期
开展了矩形槽道铝-乙醇小型重力热管的传热特性的实验研究,分析讨论了充液率对壁面温度分布、气液两相分布、热阻等热管传热性能的影响。研究表明,充液率对高热负荷工况的两相流动状态和传热特性有显著影响。两相脉动是高热负荷工况小型重力热管特有的两相流动现象。低充液率时,液塞易被气流冲破形成环状流,壁面温度几乎无波动。中等充液率时,在蒸汽和液塞的交替冲刷作用下,热管各段壁面温度均表现出脉动特性。高充液率时,液塞脉动...
作者:姚丽君; 张伟 期刊:《天津城建大学学报》 2019年第02期
运用CFD仿真技术,建立了小管径重力热管(内径为6.8 mm)的流动与传热模型,分析了加热功率和倾角对热管传热性能的影响,并对蒸发段相变行为进行了CFD可视化.研究结果表明:当充液率F_R=50%,加热功率为20~90 W时,增加加热功率会使热管传热热阻先减小后增大.当加热功率为60 W时,随倾角增大,热管的传热热阻先减小后增大,当倾角为75°时,热管的传热性能较好.随热管内相变现象的进行,管内依次出现了泡状流、弹状流等几种经典流型.
作者:张成怀; 刘自强; 庄向东 期刊:《河北省科学院学报》 2004年第01期
介绍了所研制的重力热管的性能,以及在研制中遇到的几个关键技术问题。试验表明所研制的重力热管经济和技术性能优越。
作者:张文涛; 辛旋; 李庆领 期刊:《机械制造》 2018年第10期
以铜-水重力热管为研究对象,基于流体体积模型,对在不同管径和不同蒸发段壁温下的热管流型进行数值模拟研究。研究结果表明:随着管径增大,蒸发段截面含气率降低,重力热管内较难聚合大气泡,流型以泡状流为主;随着蒸发段壁温升高,泡状流聚合成弹状流的位置前移,且弹状流沿管程方向更易聚合为块状流;蒸发段截面含气率沿管程方向总体呈递增趋势;相对于蒸发段壁温,管径对气液两相流的流型影响更为明显。
作者:崔巍; 张煜杭; 宋日悬; 张强; 田沛山 期刊:《压力容器》 2019年第01期
为提取废弃油井中的低品位余热,提出一种新型井筒内低品位余热回收的串级式翅片重力热管装置的设计方案,分析了重力热管装置的结构组成及工作原理。该装置包括同轴设置并串接在一起的多组串级套筒和多组热管节,串级套筒和热管节相间分布或两个热管节之间设有多个串级套筒,通过一级一级向上的热量传递,最终将地层深处的热能提取到地面上来。装置采用串级式的结构,消除了传统热管长径比对其携带极限的影响;采用翅片热管连接重力热管,...
作者:陈清华; 孙美华; 苏国用 期刊:《煤矿安全》 2018年第11期
针对煤堆放过程中易发生氧化放热反应,导致煤堆自燃,浪费资源、污染环境等问题,在煤堆内部插入重力热管,利用热管相变的高效导热性,及时将热量传到空气中,防止煤堆自燃。基于理论分析与Fluent软件数值模拟,研究了重力热管对煤堆内部温度场的影响,结果表明:重力热管距离热源越近,降温效果越好;重力热管插入煤堆的倾斜角度为60°时,降温效果较好;热管外侧降温效果低于热管内侧降温区域。
作者:丁信伟; 陈彦泽; 喻建良 期刊:《太阳能学报》 2005年第04期
以热力学理论为基础,对稳定操作条件下的热虹吸管的重要操作参数、工作特点及其内部工质循环过程进行详细分析,导出了由于存在温度差、工质流动摩擦损失、蒸气温度/压力降等因素而引起的熵增的表达式,并由此得到相应的最小熵增优化准则.所得到的热虹吸管重要操作条件,即蒸发段和冷凝段温度匹配关系以及其它重要影响参数的关系,可以为热管实际设计和应用提供重要的理论参考.
作者:戴浩东; 游超林; 朱浩天; 王文涛; 王宏宇; 李菊香 期刊:《机械设计与制造工程》 2017年第09期
为测定SiO2-H2O纳米流体铜热管的性能,通过搭建热管性能测试实验台,对以去离子水及添加不同分散剂(质量浓度为0.25%十二烷基硫酸钠和质量浓度为1%阿拉伯树胶)的SiO2-H2O纳米铜热管的启动性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:SiO2-H2O纳米流体铜热管的启动时间较传统去离子水热管分别缩短了8.50%和5.23%;纳米热管比去离子水热管具有更高的传热速率;相比于去离子水热管,添加十二烷基硫酸钠分散剂的SiO2-H2O纳米流体铜热管...
作者:王万新 期刊:《机械工程与自动化》 2018年第02期
为提高热管式真空集热管的传热效率,改善太阳辐射热的转换效率,在分析现有热管传热介质的基础上,提出以SiO 2-水纳米流体为传热工质的思路,对原有铜-玻璃热管式真空集热管进行了改进研究。以长度为2 100 mm、外径为8 mm的热管为研究对象,分别充装纳米流体和去离子水作为传热介质,并将热管应用于真空集热管,利用某集热器的换热性能实验台测试瞬时集热效率。研究表明:SiO 2-水纳米流体较水介质导热系数明显提高,在强化传热方面有巨大...
作者:周景民 期刊:《吉林建筑大学学报》 2008年第04期
通过实验,研究了重力热管在固定床鼓泡反应器中的传热性能。分析了热水流量、气体流量、冷却水流量对床层温度分布和热管传热功率的影响.
作者:王晓东; 周大可; 刘洪辰; 刘燕妮; 沈允 期刊:《科技资讯》 2017年第19期
重力热管具有传热效率高、成本低廉、结构简单等突出优点,近年来在各领域的应用越来越广泛。常规的重力热管在浅层地热开发中已有先例,但是对于中深层地热资源的开发,传统的重力热管由于自身结构的制约,在底部液池的充液量、长细比、真空保温、气液对流阻力等方面存在一系列的问题;该文针对上述问题,结合国内外中深层地热资源开发的情况,设计了一款新型多级分离式重力热管结构。基于重力热管传热的基本原理,将管长1 000 m以上的超...
作者:杜斌; 董华; 张敬奎; 林欢 期刊:《热能动力工程》 2017年第06期
采用实验方法,研究了不同的内螺纹分布和油浴温度等因素对热管换热特性的影响。实验选用的热管材料为紫铜,外径16mm,壁厚3mm,长度为200mm,传热工质为水,充液率为20%。实验结果表明:在同一油浴温度下,内螺纹重力管的启动特性要优于光滑重力热管。对比不同油浴温度下,布置内螺纹能够有效地降低热管的工作温度。实验选型的内螺纹仅布置在蒸发段不会提高热管的换热系数,而在绝热段和冷凝段布置内螺纹则能够使换热系数显著提...
作者:战洪仁; 吴众; 惠尧; 王立鹏 期刊:《热力发电》 2017年第06期
随着热管技术的发展,对热管的研究越来越广泛。本文通过加载用户自定义函数(UDF),运用Fluent软件对铜-水重力热管进行了仿真数值模拟,并对不同倾角下的重力热管进行了模拟。结果表明:仿真数值模拟结果与实验结果吻合;重力热管的最佳倾角为57°;同时获得在倾角作用下的分层流动现象导致的上下壁面的温度分布,并对热管工作过程中蒸发段进行了可视化研究,很好地再现了热管运行时蒸发段的相变过程。
作者:李棚辉; 韩晓星; 王亚雄; 吴伟 期刊:《制冷学报》 2017年第02期
本文以丙酮为工作流体,设计了一套新型重力热管换热器,该装置由五根底部连通的垂直蒸发管共用一根水平同心套管冷凝管构成。采用理论和实验相结合的研究方法,分析了装置的传热性能,并对其结构参数进行优化。研究了当倾斜角度为15°~90°、操作温度为40~80℃、冷却水温度为10~30℃时装置的传热性能。结果表明:新型重力热管换热器具有良好的等温性能及操作稳定性;当充液率为15%、倾斜角度为60°、冷却水温度为30℃时,换热器达到最佳...
作者:田浩; 李延春; 曹小涛 期刊:《暖通空调》 2016年第12期
构建了从服务器芯片到冷水环路,再从制冷剂环路到冷却塔环路的热量传递路径。使用压电泵驱动的芯片水冷系统将服务器散发的热量集中导出,再通过重力热管系统传递到室外,最终通过冷却塔散发到室外。整个传热过程没有空气参与,有效降低了传热热阻,提高了室外冷源温度,增加了全年自然冷却的利用能力。试验测试和理论分析结果表明,在没有制冷机和风机的情况下,该冷却系统应用于大型数据中心,全年平均能效比达到8~11。同时,...