環(huán)路熱虹吸管避免了傳統(tǒng)熱管的毛細極限和攜帶極限,同時提高了沸騰極限和粘性極限,可承受更高的熱流密度,因而受到越來越多的關(guān)注且具有廣泛應用前景。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),環(huán)路熱虹吸管的傳熱特性取決于內(nèi)部兩相流流型特征、沸騰和冷凝方式,外部傳熱條件等多種因素。其中,充液率對傳熱特性有重要影響,不同充液率下的熱阻、均溫特性、啟動特性、極限熱輸運容量都有很大變化,在某些條件下還會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象,嚴重影響正常的傳熱和控溫性能。本文針對環(huán)路熱虹吸管的充液率和主要外部傳熱條件對傳熱性能及不穩(wěn)定性開展了相關(guān)研究,主要工作如下:設計并搭建了傳熱實驗臺,系統(tǒng)地研究了環(huán)路熱虹吸管傳熱特性。依據(jù)管內(nèi)傳熱現(xiàn)象及特征的不同,將充液率分類為高、中、低三種范圍,分析了熱流密度、傾斜角、冷卻水溫三種因素在不同充液率下對環(huán)路熱虹吸管內(nèi)均溫特性（η）、熱阻特性(R_loop,R_sys)以及流動特性（W）的影響,并基于相變數(shù)N_pch和充液率FR兩個無量綱參數(shù)建立了穩(wěn)定性分布圖。結(jié)果表明,高、中、低三種充液率下分別存在單相流、間歇沸騰及局部瞬時蒸干的傳熱特征,熱流密度、傾斜角及...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1熱管傳熱極限

上述熱管傳熱極限隨傳熱量和工作溫度變化情況如圖1.1所示。Blet[20]調(diào)研總結(jié)了不同熱管在多個應用領域研究中的占比,如圖1.2所示。調(diào)研顯示,傳統(tǒng)熱管、平板熱管、脈動熱管、環(huán)路熱管及熱虹吸管受市場關(guān)注度較高,其中傳統(tǒng)熱管和熱虹吸管目前應用最為廣泛。

圖1.2不同熱管應用占比

Blet[20]調(diào)研總結(jié)了不同熱管在多個應用領域研究中的占比,如圖1.2所示。調(diào)研顯示,傳統(tǒng)熱管、平板熱管、脈動熱管、環(huán)路熱管及熱虹吸管受市場關(guān)注度較高,其中傳統(tǒng)熱管和熱虹吸管目前應用最為廣泛。1.2.1傳統(tǒng)熱管

圖1.3傳統(tǒng)熱管工作原理

傳統(tǒng)熱管是一種由管殼、毛細芯及工質(zhì)三種要素構(gòu)成的簡易、高效的換熱設備,可將其分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三部分,如圖1.3所示。傳統(tǒng)熱管利用工質(zhì)在相變過程中吸熱、放熱實現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移,在傳統(tǒng)熱管的蒸發(fā)段區(qū)域,毛細芯內(nèi)部工質(zhì)吸收熱量后汽化,脫離毛細芯后沿管流動至冷凝區(qū)域,在冷凝段釋放熱量....

圖1.4平板熱管

平板熱管原理示意圖如圖1.4(a)所示。當蒸發(fā)面有熱量輸入時,熱量通過管壁傳入浸潤有液態(tài)工質(zhì)的吸液芯,液態(tài)工質(zhì)受熱汽化并在壓差的作用下流向冷凝面。蒸汽在冷凝段的氣-液交界面處發(fā)生凝結(jié)釋放潛熱。冷凝液在毛細力的作用下,自冷凝段回流至蒸發(fā)段,實現(xiàn)液體工質(zhì)的及時補充。充滿平板熱管腔內(nèi)蒸....

本文編號：4017597