梯度结构修饰铜网的毛细特性

如何在有限空间内提高吸液芯的毛细力的同时降低气液流动阻力成为制备超薄热管的关键问题。丝网是一种常用的热管吸液芯结构,当其用于超薄热管时,因厚度较大及毛细力较小而受到限制。为解决这一问题,本文采用电化学沉积法对铜网进行梯度结构修饰。文章对三种不同规格的铜网进行试验,探究不同反应条件对形貌及毛细性能的影响。结果表明,随着反应时间及电流的增加,修饰结构梯度幅度增大,毛细性能增强。以乙醇为工质时,修饰后的最大吸液高度为62.5 mm。与多尺度复合烧结铜粉毛细芯结构相比,在相同的毛细性能条件下,梯度修饰丝网在厚度上减小了 90%,从而为其在超薄热管中的使用奠定了基础。     

三维多孔吸液芯毛细特性孔隙尺度格子Boltzmann模拟

通过改进后的QSGS方法构造了三维复杂多孔吸液芯结构,采用格子Boltzmann方法和GPU并行算法,数值模拟了孔隙尺度下多孔吸液芯毛细抽吸两相传输动态特性,并探讨了表面润湿性和孔隙率对两相界面分布和毛细性能的影响.研究结果表明,对于三维复杂结构多孔吸液芯,毛细抽吸过程中两相界面不规则性、分布不均匀性程度较大,孔尺度效...     

热管喷射式制冷系统吸液芯的选择

本文描述了一种新型的太阳能热管喷射式制冷系统。其中热管吸液芯分别采用普通不锈钢丝和反向槽道毛细结构,分析其工作性能。另外为了获得更好的系统COP值,选择四种适合热管工作的工质进行计算,分析它们在采用前述两种吸液芯时的工作情况。研究表明由于反向槽道毛细结构可使工质流动压降更低,增强传热,当系统发生温度为70℃左右时,该系统具有更好的运行性能。而且此系统可有效利用太阳能,该系统若能与建筑复合,则具有广阔的应用前景。     

热管吸液芯的研究进展

文中对热管内吸液芯的研究进展进行了阐述,着重从对热管传热性能起主要影响作用的比表面积、孔隙率、渗透率、有效毛细半径、密度、有效导热系数等结构参数方面进行了分析,最后介绍了多孔泡沫金属这一新型的热管吸液芯,并指出了今后的研究方向.     

平板型环路热管泡沫金属毛细芯优化研究

本文设计了一种制备简单,成型规则,参数易控制的泡沫金属毛细芯,通过对其基本参数的研究测试分析,发现控制其孔隙率可以有效控制其平均孔径和有效导热系数。进一步采用不同孔隙率层复合布置的方式对泡沫金属毛细芯进行优化,并搭建实验台对其性能参数进行表征。结果表明：当复合毛细芯的加热侧和吸液侧分别布置为低孔隙率层和高孔隙率层时,其抽吸传质特性及蒸发传热特性均得到了优化。     

带有相变空间的平板环路热管蒸发段的可视化实验研究

以强化相变力驱动环路热管内工质流动为目的,研究了以水为工质的一种平板式环路热管的蒸发段部分。实验所设计的蒸发器其加热底面与吸液芯分隔开来而形成相变空间,为了更好的观察及研究工质的相变特性,将系统设置为开式系统,并且采用可视化装置进行研究。实验以在不同加热功率和相变空间高度条件下,进行了多组实验,来分析它们对系统的性能影响。通过实验现象及实验数据的分析,得出相变空间对系统产生的影响。结果表明:相变空间的存在,有效提高了热管的换热性能。     

环路热管毛细芯有效导热系数的实验研究

通过建立相关测试平台,对一系列环路热管用烧结毛细芯的有效导热系数进行了实验研究,分析了组元配比,孔隙率和浸润工质等参数对有效导热系数的影响。研究发现烧结镍铜毛细芯有效导热系数显著低于单一组元毛细芯,并随着孔隙率的增加而降低,饱和了水的毛细芯导热系数相比干态毛细芯的导热系数有所增加。实验结果与文献中的有效导热系数模型比较,Alexander模型与实验数据拟合最为良好。     

磁流体平板热管热性能的实验研究

本文介绍了一种无毛细吸液芯的碟形平板热管,其内部蒸汽腔高度仅为1 mm,用磁流体作工质,并对其性能进行了实验研究.研究了加热功率、充液率、安置方式等因素对磁流体平板热管性能的影响,并将之与工质为水时的结果进行了比较,证明水工质热管不能正常工作的情况下,磁流体平板热管在外加磁场作用下仍能克服重力的作用而表现出良好的均热性能.     

组合式吸液芯内液汽相变过程的数值模拟

本文对高温热管吸液芯多孔介质内金属钠液的液汽相变过程进行了模拟研究,并采用流体体积分数模型和传质模型对此过程进行了数值分析.研究表明孔隙率和渗透率越大的组合式吸液芯多孔介质,热量在液态金属中的传递速率越快,进而可以增加高温热管的传热量,提高传热效率;但是孔隙率和渗透率越大,组合式吸液芯多孔介质加热壁面的温度分布越不均匀,产生沸腾传热极限的可能性亦越大.     

毛细相变回路热力学和水动力学分析

基于质量守恒、能量守恒方程,耦合环路热管各关键节点处压力、温度及传热传质关系,通过计算冷凝器中汽液界面位置,将环路热管内压力损失分为蒸汽侧压损和液相侧压损,并构建了从局部到整体的稳态运行数学物理模型,重点分析了冷凝界面位置和蒸发器热泄漏对环路热管稳态运行的影响规律。发现,低热流密度下,冷凝界面越靠近蒸汽出口越有利于提高环路热管的传热性能,但随着热流密度增加,冷凝位置对环路热管稳态性能的影响程度越来越小;抑制热泄漏或增加流入补偿室内的冷量,均可增大毛细芯两侧温度梯度,降低运行温度,进而提高环路热管的传热性能。     

烧结铜粉吸液芯毛细性能研究

本文通过实验和数值计算对均热板内烧结铜粉吸液芯的孔隙率、体积收缩率、渗透率、毛细性能等开展研究,实验样品包括烧结的10组(50个)单粒径铜粉吸液芯和8组(24个)复合粒径铜粉吸液芯,分别开展了渗透率实验和毛细上升红外测试实验,通过渗透率实验结果与计算结果对比分析,验证了计算的准确性;采用计算有效毛细半径作为吸液芯的实际有效毛细半径,计算了吸液芯的毛细性能因子,分析了铜粉粒径对于各参数的影响。     

环路热管技术的研究热点和发展趋势

综述了环路热管技术近20年的主要理论和实验研究内容,分析了当前的研究热点,包括环路热管启动特性研究,以温度滞后和温度波动现象为代表的暂态特性研究,新型毛细芯的研制和毛细结构的优化,蒸发器内的强化传热和可视化研究,以及高级环路热管、混合冷却环路、多蒸发器混合环路热管、低温环路热管等新型环路热管技术。     

脉动热管的接触角滞后和毛细滞后阻力

脉动热管通常采用毛细管制造,液塞在运动过程中前进接触角和后退接触角随着管径、管长、充液量、传热量和工质的选择会有很大的不同,存在着毛细滞后效应的影响。本文对毛细管中单个液塞在运动过程中两个接触角和毛细滞后阻力进行了分析。结果表明,接触角滞后对于上述参数变化比较敏感,接触角滞后对于运行是不利的.可以通过毛细管的选取、工质的选择和充液率的改变等来消除毛细滞后的影响。得到的结果对于进一步完善脉动热管的物理模型有重要参考价值。     

低温回路热管吸液芯渗透率测试及分析

低温回路热管的吸液芯是由不锈钢粉末烧结成的多孔结构,为低温工质的循环流动提供动力。渗透率是吸液芯重要的性能参数,决定液体径向流过吸液芯时的压降。本文介绍了以达西定律为理论依据的测量渗透率实验系统,采用无水乙醇作为工质在室温下进行实验,用高压氮气对液体施压,推动液体加速流动,改变驱动压力得到不同的质量流量来分析计算渗透率。本文分析了在层流范围内驱动压力与渗透率的关系,最终获得比较准确的渗透率数值。     

平板热管在毛细极限下的传热能力研究

建立了多孔毛细芯结构的平板热管在冷凝段不发生堵塞的情况下流动和传热的理论模型,分析了热管在毛细限下的最大传热量和热阻的变化.结果表明,丝网目数的增加和工作温度的升高会增大热管的传热能力,热管工质为水时的传热性能优于工质为丙酮和乙醇时的情况.     

径向热管传热的数值计算及结果分析

采用计算流体力学软件首先对无吸液芯径向热管管壁的温度进行数值计算,其次模拟无吸液芯径向热管中蒸汽的层流对流换热的情况,得出其温度场分布和速度场分布,并对结果进行分析。     

CPL复合毛细芯流动性能及工质特性分析

本文分析了两相毛细泵回路(CPL)复合结构毛细芯的流动阻力特性,讨论了影响毛细芯阻力大小的主要因素,计算结果表明,复合毛细芯的流动性能比单一粒径毛细芯优越。另外,还分析了工质物理性质对CPL性能的影响,指出改善工质表面张力特性是研制高性能CPL的方向之一。     

考虑接触角滞后的脉动热管工质运动特性研究

将汽、液塞工质接触角滞后毛细阻力引入Ma等的模型中,并在考虑管间压力不平衡影响下建立了描述脉动热管工质运动特性的数学模型。模拟结果发现,脉动热管启动后在小于1 s的短时间内即可进入稳定周期振荡阶段。在稳定振荡过程中,充液率、管长和冷/热段温差对管内工质运动位移及速度影响显著。本研究有助于更好地理解脉动热管振荡运动特性和运行机理。     

复合结构毛细蒸发器传热特性研究

研制了复合结构毛细蒸发器环路热管,实验研究了环路热管的启动性能与运行特性,通过与单一结构毛细蒸发器环路热管对比,表明复合结构毛细蒸发器环路热管传热功率密度得到了提高,热阻明显降低.但在低功率下启动时,复合结构毛细蒸发器环路热管的温度波动现象加剧.     

孔隙率和渗透率对LHP主芯性能影响研究

毛细多孔芯的结构参数对环路热管(LHP)主芯中的流动和传热有着重要影响.通过发展一个综合考虑了热传导、对流和蒸发多种传热效应的模型,以及利用数值模拟易于独立改变参数的特点,研究了孔隙率和渗透率这对参数组合对LHP主芯内部流场和性能的影响.模拟结果在一定范围内是合理的,且对于LHP实验研究和工程应用具有一定的参考意义.