热管实验报告
热管爆破实验报告总结

热管爆破实验报告总结引言热管作为一种传热元件,在许多领域中具有重要的应用价值。
然而,在实际应用中,热管由于各种原因可能会发生爆破现象。
本实验旨在研究和分析热管爆破的原因和机理,以期能够改进热管的设计和使用。
实验方法与装置本次实验使用了一台自行搭建的热管爆破实验装置。
实验中我们选取了不同尺寸和材质的热管进行测试。
实验过程中,我们首先将热管加热至一定温度,然后持续施加流体介质,直到出现爆破为止。
实验过程中记录了热管温度和压力的变化情况。
实验结果分析经过多次实验和数据分析,我们得到了以下结论:1. 爆破温度:我们发现,不同尺寸和材质的热管在不同的温度下会发生爆破。
热管的爆破温度与其材质、尺寸以及流体介质等因素有关。
在实验过程中,温度升高时热管的爆破概率也会增加。
2. 爆破压力:实验结果表明,热管的爆破压力与热管内部的压力有密切关系。
当热管内部压力过大时,由于材质的限制,热管容易发生爆破。
3. 爆破位置:热管爆破的位置多发生在热管的连接处或者弯曲处。
这是因为这些部位有较大的应力集中,容易造成热管破裂。
爆破机理探究从实验结果可以看出,热管爆破与多个因素有关。
其主要爆破机理可以归纳如下:1. 温度梯度过大:当热管的温度梯度过大时,热管内部会产生较大的热应力,容易导致破裂和爆破。
2. 压力过高:热管内部的大气压力或者流体介质的压力如果超过了热管材质的承受极限,热管就会发生爆破。
因此,控制热管内部的压力是非常重要的。
3. 弯曲和连接处:热管通常会有弯曲和连接处,这些部位容易产生应力集中,从而引发热管的爆破。
结论与展望通过本次实验,我们深入理解了热管爆破的原因和机理。
我们可以通过优化热管的设计和使用,来减少热管爆破的风险。
未来,我们还可以进一步研究和分析热管爆破的机理,以期开发出更加安全和可靠的热管。
总体来说,热管爆破实验为我们提供了丰富的实验数据和深入的研究思路,为热管的设计和应用提供了重要的参考和指导。
热管原理实验

热管原理实验
一、热管简介:
热管是传热元件中最有效的传热元件之一,它可将
大量热量通过其很小的截面积远距离传输而无需外加动
力。我国的能源综合利用水平一直较低,而热管具有结 构简单、价格低廉、制造方便且易于在工业中推广应用 等特点。因而热管的研究与应用在我国不断拓宽,遍及 电子元件,电脑、化工、动力和冶金等领域。目前,热
凝端温度T1,经过△t(6min)后,再次记录冷凝端温度T2,
填写表1。
表1
测量量 测量对象
T设
T1
△t
T2
△T
△T/△t
金属管
热管
2、金属管的传热功率
<1>打开进水阀门,调节好水的流速(管中呈细管状流
态)。
<2>观测T’1进水温度,T’2出水温度,当其基本稳定后,
记录下T’1 , T’2。
<3>记录进水杯原水量m1,(可推算出原质量),同时
不利影响。
八、思考题:
美国阿拉思加输油管线中热管如图,该地区大部分 为永久性冻土。夏天其表层土壤会融化下沉,冬天则结 冰而隆起。为防止输油管对土壤有热作用而将其置于地
面上。为减少冻土在季节变化下影响输油管的几何稳定
性,在支柱中安装了热管,试据图分析。 (1)热管冷凝段与蒸发段各置于何处?
(2)热管为什么能使冻土层稳定,夏季与冬 季有何不同? 答:
真空表读数
0
0.25
0.42
0.56
七、选择性项目
1、蒸发端处于不同温度时,热管热功率的测量。
可分设蒸发端温度为50℃、90℃,酒精分处于不沸
腾和沸腾状态,分测其传热功率,研究其开关特性。
2、研究充液量对热管传热功率的影响
关于热管的调研报告 热管原理(苍松参考)

关于热管的调研报告1概述1.1 热管研究的意义由于世界上燃煤、石油、天然气资源储量有限而面临着能源短缺的局面、各国都致力于新能源开发并积极开展余热回收及节能工作。
余热回收是节约能源和提高能源的利用率的重要途径,热管换热器作为一种新型换热器与常规的换热器相比有着换热效率高、适用换热范围广、工作可靠等优点,在余热利用方面越来越引起人们的重视。
热管性能的优劣直接影响着换热设备运行状况的好坏,热管性能及制造工艺的研究有非常重要的意义。
1.2 热管的工作原理热管的基本工作原理如图1-1所示,典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将热管内抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热的),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两端中间可布置绝热段。
当热管的加热端受热时毛细芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段,蒸汽遇冷凝结成液体,液体靠多孔材料的毛细力或重力的作用流回到蒸发段。
如此循环不已,热量由热管的一端传至另一端。
1.3 热管的特点热管是靠自身内部工作液体想变来实现传热的传热元件,具有以下基本特性:(1)很高的导热性热管内部主要靠工作液体的气、液相变传热、热阻很小,具有很高的导热性。
(2)优良的等温性热管内腔的蒸汽是处于饱和状态的,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发阶段流向冷凝阶段所产生的压降很小,温降亦很小,因而热管具有优良的等温性。
(3)热流密度可变性热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积,即以较小的加热面积输入热量,而以较大的冷却面积输出热量,或者热管可以较大的传热面积输入热量,而以较小的冷却面积输出热量,这样即可以改变热流密度,解决一些其他方法难以解决的传热难题。
(4)热流方向的可逆性一根水平放置的有芯热管,由于内部循环动力是毛细力,因此任意一端受热就可作为蒸发段,而另一端向外散热就成为冷凝段。
水管加热实验报告

一、实验目的1. 了解水管加热的基本原理和方法。
2. 掌握水管加热过程中温度变化规律。
3. 探究水管加热过程中水的沸点与气压的关系。
二、实验原理1. 水管加热实验是利用热传导原理,将热源(如酒精灯、电加热器等)产生的热量传递给水管中的水,使水温逐渐升高,直至沸腾。
2. 水的沸点受气压影响,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。
三、实验器材1. 实验台2. 水管(长度约1m,内径约10mm)3. 酒精灯4. 温度计(量程0-100℃,精度0.1℃)5. 低压气体发生装置6. 记录纸、笔四、实验步骤1. 将水管水平放置在实验台上,确保水管两端均露出桌面。
2. 在水管一端插入温度计,确保温度计的玻璃泡完全浸入水中。
3. 点燃酒精灯,将火焰放置在水管另一端,开始加热。
4. 观察温度计示数,记录每分钟水温的变化,直至水沸腾。
5. 在水沸腾时,关闭酒精灯,停止加热。
6. 将低压气体发生装置连接到水管另一端,调节气体压力,观察水温变化。
7. 记录不同气压下水的沸点。
五、实验数据1. 水管加热过程中水温变化记录表:时间/min | 水温/℃-------- | --------0 | 201 | 302 | 403 | 504 | 605 | 706 | 807 | 908 | 1002. 不同气压下水的沸点记录表:气压/kPa | 沸点/℃-------- | --------100 | 10090 | 9880 | 9670 | 9460 | 9250 | 9040 | 8830 | 8620 | 84六、实验结果分析1. 从实验数据可以看出,水管加热过程中水温逐渐升高,直至沸腾,沸点为100℃。
2. 在不同气压下,水的沸点随气压降低而降低,符合水的沸点与气压的关系。
七、实验结论1. 水管加热实验成功实现了对水温的升高和沸腾,验证了热传导原理。
2. 实验结果表明,水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。
热管爆破实验报告总结

热管爆破实验报告总结
热管爆破实验是一项非常重要的实验,通过观察和分析热管的爆破过程,可以得出一些有关热管性能和安全性的结论,并且可以为热管设计和制造提供参考。
在实验中,我们首先确定了热管爆破的条件和指标。
通过改变加热功率和冷却水流速等参数,我们得出了热管爆破的临界点,并进一步了解了热管的性能。
通过实验我们发现,热管在加热过程中,温度和压力会逐渐上升。
当温度和压力达到一定程度时,热管就会发生断裂和爆破,从而导致温度和压力陡增。
实验结果表明,热管的爆破与加热功率和冷却水流速密切相关,加热功率越大,热管爆破的温度和压力也越高;冷却水流速越大,能够缩短热管爆破的时间。
在实验过程中,我们还注意到一些安全问题。
热管在爆破时会产生很高的温度和压力,因此需要加强防护措施,防止人员或设备受到损害。
在实验中,我们采取了合适的防护措施,确保实验过程的安全。
通过这次实验,我们深入了解了热管的性能和安全性,并得出了一些有关热管设计和制造的结论。
我们可以根据实验结果,合理选择热管材料和设计参数,提高热管的安全性和性能。
同时,我们还可以进一步研究热管的爆破机理和预测方法,为热管的应用提供更多的参考。
总之,热管爆破实验是一项非常有价值的实验,通过观察和分
析热管的爆破过程,可以了解热管的性能和安全性,并为热管的设计和制造提供参考。
在实验中我们还要注意安全问题,采取合适的防护措施保证实验过程的安全。
通过这次实验,我们可以更好地理解热管的工作原理和性能,为进一步研究和应用热管奠定基础。
器件热管理实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 研究电子器件在不同热管理方法下的散热性能。
2. 评估不同散热材料对器件散热效果的影响。
3. 分析器件在高温环境下的热稳定性。
二、实验设备与材料1. 实验设备:电子器件、散热器、温度传感器、万用表、热管、导热硅脂、实验台等。
2. 实验材料:铜质散热片、铝质散热片、散热膏、散热油等。
三、实验原理电子器件在工作过程中会产生大量热量,如果不能及时有效地散热,会导致器件性能下降甚至损坏。
本实验通过研究不同热管理方法对器件散热性能的影响,为实际应用提供理论依据。
四、实验步骤1. 准备实验设备与材料,确保实验环境清洁、干燥、通风。
2. 将电子器件安装在实验台上,用温度传感器测量器件初始温度。
3. 分别采用以下热管理方法进行实验:(1)自然对流散热:将器件直接放置在实验台上,测量器件在不同时间点的温度。
(2)散热片散热:将散热片安装在器件上,测量器件在不同时间点的温度。
(3)导热硅脂散热:在器件与散热片之间涂抹导热硅脂,测量器件在不同时间点的温度。
(4)热管散热:将热管与散热片连接,测量器件在不同时间点的温度。
4. 对比分析不同热管理方法对器件散热性能的影响。
5. 将实验数据整理成表格,绘制图表,分析器件在高温环境下的热稳定性。
五、实验结果与分析1. 自然对流散热实验结果:实验表明,自然对流散热效果较差,器件温度上升较快。
2. 散热片散热实验结果:实验结果表明,散热片散热效果优于自然对流散热,器件温度上升速度明显减缓。
3. 导热硅脂散热实验结果:实验结果表明,导热硅脂散热效果较好,器件温度上升速度较慢。
4. 热管散热实验结果:实验结果表明,热管散热效果最佳,器件温度上升速度最慢。
5. 器件在高温环境下的热稳定性分析:通过对比分析不同热管理方法下的器件温度,发现热管散热效果最好,器件在高温环境下的热稳定性最高。
六、实验结论1. 自然对流散热效果较差,不适用于对散热要求较高的电子器件。
2. 散热片散热效果较好,适用于一般散热需求的电子器件。
热管换热器实验实验报告

热管换热器实验之实验报告一、实验题目:热管换热器实验二、实验目的:熟悉热管换热器实验台的工作原理及使用方法,了解热管换热器的换热量温度、风速之间的关系,掌握热管换热器换热量Q和传热系数K的测试和计数方法。
三、实验步骤1.连接电位差计和冷端热电偶(将冷端热电偶放在冰瓶里,如无冰瓶,可不接冷端热电偶而将冷端热电偶的接线柱短路,测出的温度应加上室温)。
2.打开热球风速仪,加热稳定20分钟(具体使用方法阅仪器说明书)。
3.接通电源,将工况开关按在“I”位置(450W),这时电加热器和风机开始工作。
4.用热球风速仪在冷热端出口的测孔中测量风速。
为使测量工作在风道温度不超过400C的情况下进行,必须在开机后立即测量。
5.待工况稳定后(大约20分钟)按下琴键开关,切换测温点,逐点测量冷热端进出口温度1L T、2L t、1r T、2r T。
6.将工况开关按在“Ⅱ”的位置(1000W),重复上述步骤,测量工况的冷热段进出口温度。
7.实验结束后,切断所有的电源。
四、实验参数及测试数据 (1)实验台参数冷段出口面积220.09/40.0064L F m π== 冷段传热表面积20.536L f m =热段出口面积220.160.0256r F m == 热段传热表面积 20.496r f m =(2)测试数据(工况Ⅰ:450W ; 工况Ⅱ:1000W ) 数据记录注:由于实验时冷热段出口温度只测一次,故将其作为平均值来计算。
五、换热量、传热系数及热平衡误差的计算(1) 单位时间的换热量P Q M C t⋅=∆式中:PC ——干空气的定压比热,取01/()P C KJ Kg C =⋅M g——单位时间内质量流量,(/)M V F kg s ρ=⋅⋅gt ∆——温差(0C )a 、冷段换热量L Q :210.24(3600)()L L L L l L Q V F t t ρ=⋅⋅- (/kcal h )式中:L V ——冷段出口平均风速(/m s )L F ——冷段出口面积220.09/40.0064L F m π==Lρ——冷段出口空气密度(3/kg m )2L t ——冷段出口温度(0C ) 1L t ——冷段进口温度(0C )b 、热段换热量r Q :210.24(3600)()r r r r r Q V F t t ρ=⋅⋅- (/kcal h )式中: r V ——热段出口平均风速(/kcal h )rF ——热段出口面积(2m )220.160.0256r F m ==r ρ——热段出口处空气密度(3/kg m )2r t ——热段出口温度(0C ) 1r t ——热段进口温度(0C )(2)热平衡误差%r LrQ Q Q δ-=(3)传热系数KLQ K F t =⋅∆ (20/kcal m h C ⋅⋅)式中:F ——传热面积(2m ) F=f L +f r =1.032 m 2t ∆——温差(0C )122122r L r L t t t t t ++∆=-根据空气的状态表,由温度查得相应的密度,可得:将上面数据整理后,最后得两种工况的实验结果如下表所示:从实验结果可以看出,此种换热器的传热效率比较低。
热管换热器实验报告

热管换热器实验报告热管换热器实验报告摘要:本实验通过对热管换热器的性能进行测试和分析,探究其在热传导中的应用潜力。
实验结果表明,热管换热器具有高效、节能、可靠的特点,适用于多种工业领域。
引言:热管换热器是一种利用热管传导热量的换热设备,其原理基于热管内工作流体在高温端吸热、低温端释热的特性。
热管换热器由热管、外壳、冷却介质等组成,广泛应用于空调、电子设备、航天器等领域。
实验方法:本实验使用了一台自行设计的热管换热器实验装置,主要包括一个加热器、一个冷却器和一个观测仪器。
首先,将热管换热器装置连接好,并确保无漏气现象。
然后,通过控制加热器的电压和电流,提供一定的热源。
同时,通过调节冷却器的温度,模拟不同的冷却条件。
最后,利用观测仪器记录热管换热器的温度变化情况。
实验结果与分析:在实验过程中,我们改变了不同的加热功率和冷却温度,记录了热管换热器的温度分布。
实验结果显示,随着加热功率的增加,热管的温度逐渐升高,而冷却端的温度则相应下降。
这表明热管换热器能够有效地将热量从高温端传导到低温端。
此外,我们还发现热管换热器的性能受冷却温度的影响。
当冷却温度较低时,热管换热器的传热效果更好,温度差也更大。
而当冷却温度较高时,热管换热器的传热效果会受到一定的限制,温度差较小。
这说明在实际应用中,选择合适的冷却温度对于热管换热器的性能至关重要。
讨论与展望:热管换热器作为一种高效、节能的换热设备,具有广泛的应用前景。
在空调领域,热管换热器能够提高空调系统的能效,减少能源消耗。
在电子设备领域,热管换热器能够有效地降低电子元件的工作温度,提高设备的稳定性和寿命。
在航天器领域,热管换热器能够应对极端的温度环境,确保航天器的正常运行。
然而,热管换热器仍然存在一些挑战和待解决的问题。
例如,热管换热器的制造成本较高,需要进一步降低生产成本。
同时,热管换热器的可靠性和耐久性也需要进一步提高,以满足长期使用的要求。
结论:通过本次实验,我们对热管换热器的性能进行了测试和分析,发现其具有高效、节能、可靠的特点。
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《空气热回收测试实验》实验报告指导老师:学生:学号:日期:北京工业大学建筑工程学院建筑环境与设备工程系一、实验背景随着社会的进步和人民生活水平的提高,建筑能耗已超过一次能源消耗的四分之一,采暖和空调能耗占到了50%以上。
由于空调系统能耗所占比例较大,也就同时具备了较大的节能潜力。
新风负荷占空调总负荷的20%~30%,采用热回收装置,回收排风的能量,对于减小建筑能耗是非常有必要的。
二、实验目的学生分别对模拟冬夏两季的空气热回收实验进行分析比较,增强对热回收技术的整体认识、对热回收技术的基础理论和设计方法立即,初步掌握空气热回收装置的工作原理和一般设计过程,加强学生的工程实践,拓宽学生的知识面,提高学生的创新设计能力与动手实践能力。
三、实验装置本实验装置的主要部件由新风模块(水系统、管式换热器、风机、风道)、排风模块(水系统、管式换热器、风机、风道)、直流电源、温度传感器、风速测试仪器、风压测试仪器、数据采集装置等组成。
其具体组成与测点分布如下图所示。
测点分布4.5.6 1.2.310.11.12 7.8.9图1 实验装置与测点分布四、实验步骤根据设计标准,室内最小新风量是30m3/(h·人),针对2~5个人的新风量对换热器进行了测试。
具体实验步骤如下:(1)前期工作:按照所设计的实验系统将实验设备连接好,做好准备工作;热管换热器的准备,利用真空泵将热管换热器抽到所需的真空值,并灌入所需的充液量,最后将管口封死;将换热器装入实验台内,启动风机,通过调节直流电源的电压控制风机的转速,从而控制风速,找出所需要的风速对应的直流电源的电压值。
测出热管换热器两侧的压力损失;通过风机使风量达到一定值,保持风速恒定;(2)通过调节恒温水浴来控制通过换热器空气的温度,测量新风的温度;(3)调节恒温水浴的温度,测量排风的温度;(4)调整风量,稳定后重复(2)、(3)步骤;(5)实验完成后,拷贝数据,关闭所有实验设备、切断电源,整理实验台。
五、实验数据处理效率公式 =100%t t t t η-⨯-新风室外室内室外模拟冬季空气热回收实验 24n t =℃;8=w t ℃;10℃;12℃;14℃;16℃;16t ∆=℃;14℃;12℃;10℃;8℃问题数据: 测点1.2.3 4.5.6 7.8.9 10.11.12 效率 温度 17.218.09 24.30 16.67 56.3% 18.3310.39 24.34 17.78 56.9% 19.2712.50 24.37 18.75 57.0% 20.0214.14 24.38 19.50 57.4% 20.72 15.78 24.36 20.21 57.6%重新实验数据: 测点1.2.3 4.5.6 7.8.9 10.11.12 效率 温度 17.168.28 24.28 16.69 55.48% 18.1010.53 24.21 17.70 55.31% 18.2812.15 24.05 17.06 51.56% 19.3114.27 24.10 18.28 51.29% 20.28 16.20 24.35 19.56 50.12%模拟夏季空气热回收实验 24n t =℃;28=w t ℃;31℃;34℃;37℃;40℃4t ∆=℃;7℃;10℃;13℃;16℃ 测点1、2、3 4、5、6 7、8、9 10、11、12 效率 温度 26.1824.17 28.088 25.97 53.93% 27.6224.19 30.788 27.45 50.59% 29.1724.23 33.793 29.03 49.77% 30.9024.25 37.171 30.82 49.13% 32.52 24.51 40.139 32.49 48.95%问题数据图新实验图六、实验结果及分析实验结果:(1)模拟冬季的空气热回收实验数据显示,排风温度比送风温度略低,而模拟夏季工况的数据则显示为排风温度比送风温度略高。
(2)两实验数据均表现为,效率随室外温度的升高而降低。
但不同的是,回收热量的实验效率随温差的增大而增大,但不会一直增大而出现了一个小小的降度;回收冷量的实验效率随温差的增大而减小。
(3)温差高于8℃时,冬季工况比夏季工况在同等温差下效率高;温差低于8℃时无实验数据,但依照趋势,有可能会出现冬季工况效率较低的情况。
结果分析(1)造成两种工况同种温差下的换热效率不同的原因可能为:虽然温差相等,但热管两侧的绝对温度不同。
模拟冬季工况时热管蒸发段空气温度24℃,冷凝段空气温度为8-16℃,而模拟夏季工况则为蒸发段空气温度28-40℃,冷凝段空气温度为24℃。
(2)回收冷量的实验,效率随温差增大而下降的原因可能为:制冷剂的蒸发温度在24℃左右,这就造成蒸发段温度高于24℃能够很好的蒸发,而冷凝段换热前的空气温度是24℃,换热后的温度就会升高。
这就导致蒸汽不能很好地冷凝,使管内压力增大,蒸发温度随之升高。
迫使热管工作状态发生改变,换热量减小,换热效率降低。
(3)回收热量的实验中,效率随温差的增大而增大的原因可能为:主要原因还是内部公职的工作状态,温差越大说明冷凝段的空气温度越低,这样就能很好地进行冷凝,相当于改善了热管的工作状态。
因此,效率随温差的增大而升高。
但不会一直升高。
当温差达到一定程度时,会造成蒸发段的温度降低,因此不能很好的蒸发,管内蒸汽压减小,蒸发温度降低。
工作状态发生变化。
之后换热效率再怎么改变,不能很好的预测。
(4)先前回收热量的实验结果出现差错的原因:将实验数据又重新处理了一遍,确实处理过程没有问题。
出现这种状况的原因有可能是实验过程中未等温度稳定便进行了测量。
或者是因为虽说误差控制在0.5℃以内就可以认为是达到了设定温度,但实际温差接近0.5℃就会造成相对比较大的误差,导致了最终的错误。
七、问题思考1、热管的工作原理、构造【1】及特点【2】原理热管是利用密闭管内工作液的蒸发与冷凝来传导热量的。
工质具有较大汽化潜热, 当管内的液态工质受热蒸发而发生相变, 汽态的工质就携带着大量的热量从管内蒸发段迅速上升至管内冷凝段。
当冷凝段外管壁流过冷却介质时, 管内蒸汽就被冷凝, 蒸汽所携带的汽化潜热被释放出来并同时被管外冷却介质带走, 完成对管外冷却介质的加热;而管内蒸汽则发生汽——液相变, 冷凝水在重力或毛细作用下回流到蒸发段, 使管内维持相变循环,如此周而复始。
热管内汽液两相流动与传热状况, 决定于管内热流密度、工质种类、工质充液量、热管安装倾角以及尺寸等多种因素。
构造由于蒸发段液相工质的蒸发是被外部介质加热而实现的, 因此, 称热管的蒸发段为加热段;冷凝段汽相工质的冷凝则是冷凝部介质冷却而实现的, 因此称热管冷凝段为冷却段。
图2是热管传热示意图。
图2 热管示意图图3太阳能收集器特点与常规换热技术相比,热管具有(1)传热效率高;(2)热管管壁温度具有可调性;(3)恒温特性;(4)适应性强;(5)安全可靠;(6)阻力小;(7)单向导热;等。
2、热管技术当前的应用【1】【2】热管的应用领域十分广阔, 其效率之高与经济效益之明显, 则更为人们所瞩1.锅炉尾部余热利用使用热管技术,可将锅炉排放的高温烟气(一般200~250℃)所含余热高效传导至锅炉进风风道, 使锅炉进风作为热管冷却段的冷却介质而升温,从而明显地改善燃烧状况,提高锅炉运行的热效率。
工业锅炉是我国耗能最多的设备之一, 目前我国工业锅炉耗煤量约占全国原煤产量的1/3, 而运行效率平均仅60%左右,根据上海在4吨快装锅炉上应用热管的经验,进风风温提高到60 ℃即可使炉膛温度从1000℃提高到1250℃,灰渣含碳量小于15%,效率提高7%。
热管技术在锅炉上应用, 可以推广到电站锅炉的空气预热器、水泥厂旋窑的余热利用以及化工工业中的合成塔。
2.太阳能应用使用低沸点液体如氟利昂做工质的热管, 可以将太阳能高效高速地传导至贮热介质。
图3为热管应用在太阳能收集器中的示意图。
3.空气调节器及制冷器具使用低沸点工质(水、氟利昂等)的热管可使工质在室温下蒸发、汽化吸热, 实现对热管加热段周围空气的降温。
其冷却段必须有足够的冷却条件, 否则热管内的相变导热循环将不能进行。
这可以把热管的冷却段置于室外或箱外, 同时采取压缩式制冷方式或吸收式制冷方式对热管冷却段进行冷却, 制成所谓室外或箱外蒸发器式制冷器具。
热管技术在空调系统热回收、房间空调的除湿、冰蓄冷系统以及汽车空调系统中均有广泛应用。
4.散热器热管作为一种高效换热器件可有效地对高温电子元件或高温器械散热。
中科院力学所就成功地应用于大功率可控硅散热器的强化散热。
美国阿拉斯加冻土地带修筑的高架输油管道与桥梁, 往往因深层地表温度升高而造成管道支柱与桥墩的下陷, 导致管道或桥梁断裂。
工程技术人员将支柱或桥墩整体制成巨大的热管, 使地下的热量经密闭在桥墩内的工质传导至地面上并散失到空气中, 有效地避免了桥墩或管道支柱的基础下陷。
5.食品加工将微型热管的冷却段插入待加热食品, 可以从外部通过热管加热向食品内部高效传输热能, 可对食品内外进行均匀加热,避免通常传导加热方式造成食品外糊内生的现象,完成食品高质量的烘烤加热。
6.医疗技术医学界广泛采用对肿瘤局部加热的方法破坏其组织增生能力并使其逐步萎缩。
美国已成功地应用微型热管插入肿瘤使其局部受热, 达到治疗的月的。
据报道, 这种治疗方法的效果比使用激光还要好。
3、热管技术应用到办公室和住宅中的可行性我认为,热管技术应用到办公室或者住宅的话,必须考虑(1)美观问题;(2)设备占地问题;(3)安装、清扫及维护问题;(4)设备的寿命问题;(5)设备的换热效率问题;(6)设备的换热形式问题(包括密闭性等);(7)造价问题;(8)设备噪音;(9)设备的选型;等等。
由于目前用于办公室及住宅的空调不与外界发生空气交换,及无新风进入室内。
若开窗换气,则必散失屋内的热量(或冷量)。
若采用热管换热来回收热量,则必须指定开窗换气的窗口,且考虑到热管的方向问题,须加以风机。
由此,则必须考虑窗口的选择问题。
包括窗口位置的选择问题,如不能影响室内的采光,也不能在已建好的民宅的墙上打一个大洞等,还需考虑风机配置的功率大小问题,若采用风机会不会出现对流的问题(图4为示意图)。
若要避免对流而把进风口与出风口拉开,则必定增大占地面积并且两口之间的管道势必影响美观。
并且须考虑是否应该把设备做成有一定绝热设施的问题。
关于效率问题,以北京地区为例,夏季最高温度为32℃左右,空调房间室内温度26℃左右,温差为6℃左右,在实验条件下,传热效率为50%左右,能起到一定的热回收作用,但作用不大;冬季室外温度白天取-2℃,室内温度取20℃,温差为22℃,此时传热效率较高,传热量相对客观,但须做好传热过程的绝热。