单根热管蓄冰研究

从技术角度研究和探讨了热管做为冰蓄冷装置的适用性,建立了单根热管蓄冰过程的数学模型,提出了蒸发段与冷凝段的长度配比;进行了一系列的实验,得到了不同工况下蓄冰厚度与时间之间的关系;结果表明热管蓄冰装置有着非常良好的蓄冰性能,为热管冰蓄冷装置的推广应用,提供整个装置的最优配置模式参数及强有力的理论依据及实验支撑。     

分离式螺旋热管蓄冰过程动态特性模拟

在提出分离式螺旋热管蓄冷空调系统的基础上,建立了螺旋热管蒸发段蓄冰过程的理论模型,分析了单位时间内管外结冰厚度、管外冰层厚度、蓄冰率、单位时间蓄冷量以及系统总蓄冷量随时间的变化关系,并对三种不同管径的螺旋热管的蓄冰特性进行了分析研究,研究结果表明在螺旋热管曲率半径相同的条件下,增大管径可以提高系统的单位时间蓄冷量。     

直接蒸发式冰蓄冷空调的蓄冰槽融冰强化换热

现有的直接蒸发式冰蓄冷空调蓄冰槽内在融冰运行时都存在不利于传热的较大垂直温差.本文通过在蓄冰槽中下部位置处设置水平交叉盘管,使蓄冰槽内的坚直冰柱易于断裂,从而改善槽内自然对流条件,达到强化换热的目的.实验表明,水半盘管的布置明显减小了蓄冰槽内在融冰过程中的上下层温差,传热过程得到强化,融冰速度加快,制冷系统的COP也相应得到提高.     

分离式螺旋热管在蓄冷系统的换热特性分析

阐述了分离式螺旋热管的换热特性,并提出了将螺旋热管应用于蓄冷系统的新方案。建立了分离式螺旋热管的换热模型,分析了热流密度、充液率以及几何尺寸对螺旋热管管内换热的影响,为螺旋热管结构的优化以及在蓄冷系统的应用提供了理论依据。     

蓄冷型热管搁架传热特性的实验研究

设计一种填充相变材料的热管型搁架改善冷藏陈列柜中温度分布的均匀性。实验表明:该类型的搁架降低了食品中心温度,减少了搁架前后排食品温差,改善了沿柜深及柜长方向温度分布均匀性;由于相变材料的蓄冷特性,也减少了融霜期间食品温度的回升。与未填充相变材料的搁架相比,食品包温度由3.5℃~5.5℃降低到0.5℃~5℃,温度降低10%以上。食品包温度波动约0.5℃~0.7℃,温度波动减小70%~75%。和文献中水和硼砂复合搁架左右侧食品包温差相比,该设计的搁架左右侧食品包温差比文献的温差降低了83.3%。     

微重力下套管式蓄冰器的充释冷特性分析

提出了一种可用于航天器热控系统的套管式蓄冰装置,采用热焓法对蓄冷装置的充释冷特性进行了数值模拟,给出了蓄冰装置在充释冷过程中蓄冷介质温度、结融冰厚度和对应充释冷功率随时间的变化,并对不同参数下的计算结果进行了分析比较,可为蓄冷装置的优化设计提供参考。     

应用逆Marangoni效应的热管技术研究进展

热管因其传热性能高、热流密度大、结构紧凑等优势,在电子设备冷却等领域应用广泛。某些混合溶液在一定浓度和温度范围内表面张力随温度升高而增大,用作热管工质时可大幅度提升热管的传热性能。本文总结了引起逆Marangoni效应的混合流体在不同热管中的应用及其对热管传热性能的影响。目前的研究表明,具有逆Marangoni效应的自润湿流体作为热管工质时,最高临界热流密度与水相比可提高2.5倍。     

新型平板热管换热器热回收效率特性实验研究

本文针对普通住宅房间设计了一台新型平板式热管换热器,该换热器结构紧凑、体积小巧。为研究该换热器的使用条件,本文开展了不同工质(R113、R141b以及这两种工质的混合物)对该热管换热器换热效率影响的实验研究。整个实验在夏季工况下进行,热管真空度为1×10~(-3)Pa,充液量(灌入热管换热器内的工质体积与热管换热器体积之比)为1/3。实验结果表明:该热管换热器热回收效率较高。在整个风量范围内,R141b作为工质的热管换热器换热效果最好,最高效率达到了58.2%。     

内外融冰技术相结合的蓄冷方式研究

在分别介绍内融冰、外融冰技术的基础上 ,提出采用内外融冰技术相结合的蓄冷方法。该方法能有效克服单融冰方式在空调高峰期释冷能力不足的缺点 ,同时能降低蓄冷设备的设计容量 ,减少一次性投资 ,是一项值得推广应用的技术。     

基于混合工质小型环路热管的实验研究

为满足高寒地区和机载设备中电子设备对散热装置较宽工作温度的要求,本文提出采用乙醇-水混合物作为环路热管的工质,开展了乙醇浓度对环路热管启动特性和热输运性能影响的研究。实验表明：基于乙醇-水混合工质的环路热管能在低功率下启动,随着工质中乙醇浓度的减小,最小启动功率、启动温度升高,启动性能变差;使用混合工质可以改善环路热管...     

干工况风机盘管加冰蓄冷新风系统空调过程研究

采用冰蓄冷装置作为新风系统处理机组 ( AHU )的冷源 ,结合设计实例 ,提出了干工况风机盘管加冰蓄冷新风系统空调设计方案 ,并就冰蓄冷新风系统 ( AHU )及风机盘管末端 ( FCU )的选择作一些探讨。     

热管换热器用于LED冷却系统的实验研究

研发了一系列将发光二极管(LED)散热与热管传热相结合的用于大功率LED冷却的热管散热器,并对其传热性能进行了实验研究。结果表明,该系列热管散热器具有良好的散热能力,能将节点温度控制在70℃以下,满足了大功率LED对结点温度的控制要求;实验结果还表明,翅片结构不同,换热器散热能力明显不同,所研发系列异形翅片热管换热器的散热能力明显高于目前常用的普通矩形翅片热管换热器,其中以外翻形翅片热管换热器散热能力最好;还研究了热管换热器工作倾角对其散热能力的影响,并给出了热管排布数量、翅片材质及结构对换热器散热性能、换热装置体积、成本及质量的影响。     

Evaluation of a Thermosyphon Heat Pipe Operation and Application in a Waste Heat Recovery System

Efficient and economical utilization of industrial waste heat would result in reduced energy use and thereby contribute to reduction of greenhouse gas emissions to the atmosphere. Two-phase thermosyphon technology has demonstrated the potential capability for waste heat recovery, but it has not been yet utilized in large-scale industrial applications. As a part of an industrial project, various types of thermosyphon heat pipes have been designed and tested for extraction of waste heat and process control in aluminum industry. This article presents the heat and mass transfer model, developed to provide a fast and accurate simulation tool for industrial application of thermosyphon heat pipe technology for waste heat utilization. The mathematical model considers the energy, momentum, and mass transfer equations, in their one-dimensional form, to predict output parameters of the thermosyphon and enable parametric and sensitivity analysis. The mathematical model structure is set up in a way that the least numerical cost and time is spent while the model accuracy is kept at acceptable level for the defined application. To provide experimental data for validation of the simulation model, the proposed thermosyphon was tested experimentally using a test set-up instrumented for this purpose. The simulation results are found to be in good agreement with the experimental data. The developed model and code are viable to be used as a simple and fast tool for modeling, design, and optimization of the thermosyphon as an element in a heat recovery module.     

数据机房热管空调系统的实验研究

结合数据机房环境的特点,选取R22和R134a为工质,实验研究了数据机房热管空调系统的换热性能和工质的最佳充液率。结果表明,热管空调系统具有工作温差小、制冷能效比高的特点,随着热负荷的升高,所需排热温差逐渐增大;对比实验发现,工质为R22时空调系统的平均换热能力比R134a为工质时高19.2%,而两种工质的最佳充液率均为80%左右。通过对热管回路中工质温度分布的测量与分析,阐明了充液率过大或过小引起系统换热性能下降的原因。     

Empirical Study of an Air-to-Air Heat Pipe Heat Exchanger in Tropical Climates

Abstract

This article presents the empirical study of a heat pipe heat exchanger that was directly experiencing the ambient tropical air in its evaporator section. The performance of the heat pipe heat exchanger was monitored during two weeks of operation to determine the performance curves. The temperature of return air was controlled at about 22°C as the representative temperature of inside air, and a face velocity of 2 m/s on the heat pipe heat exchanger coil was established for this purpose. It was found that for the present investigation, the heat pipe heat exchanger can pay for itself in 1.5 years.     

冰的熔解热实验中冰水质量比的探讨

冰与温水质量比对冰的熔解热实验的成败起着关键作用。文章对冰水质量比进行测量和分析,得出了冰的熔解热实验中最适合的冰水质量比的范围约为1／12-1／5。     

高温热管声速极限的实验研究与理论分析

高温热管是公认的被动式高温传热器件,以及明显高于相同几何尺寸金属材料的当量导热率,使其成为研究热点,并具有广泛的应用前景.在高温热管的蒸汽流动中,当喉部流速达到声速后,会出现声速传热极限,主要表现为冷凝段温度持续降低,传热量停滞不增,以及蒸汽的阻塞状态.本文设计、制备了高温热管传热器件,以高频感应方式为热源,盘管式水冷...