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三相流闭式重力热管的强化传热研究

徐晓萍  
【摘要】: 闭式重力热管具有广阔的应用前景,对于其强化传热的研究目前已经得到了广泛的关注。本文将三相流强化传热技术应用于重力热管,构建了三相流闭式重力热管系统。以水为工质,以加热功率、充液率、固含率和内置管尺寸等作为参数,研究并比较分析了两相流重力热管、无内置管和有内置管的三相流重力热管的传热性能。研究中采用等效对流传热系数等作为评价传热性能的指标。 研究结果表明:对于两相流重力热管,等效对流传热系数随着加热功率的增加而增大,但随着充液率的增加而减小。对于无内置管的三相流重力热管,随着加热功率的增加,等效对流传热系数增大。加入Φ5.5 mm的聚甲醛颗粒时,由于其不易流化,因此其固含率的变化对等效对流传热系数无明显的影响;而当加入较易流化的Φ3.15 mm的聚甲醛颗粒和树脂颗粒时,随着固含率的增加,其等效对流传热系数先增大,在到达某一定值后开始出现波动。对于具有内置管的三相流重力热管,研究发现,加入内置管后,等效对流传热系数较空管有所提高,且内置管的管径对于传热有一定的影响。Ф20 mm×1.5 mm的内置管,其等效对流传热系数较Ф26 mm×2.0 mm要高。当加入沙子的固含率达到2%以上时,等效对流传热系数有明显的提高,最大增加了30.7%。随着加热功率的增大,等效对流传热系数亦增加。研究初步表明,在一定的条件下,三相流闭式重力热管具有一定的强化传热效果。


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