重力式热管蒸发段管外流体流动方式对换热效果的影响分析

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新型重力热管换热器传热性能的实验研究

新型重力热管换热器传热性能的实验研究

新型重力热管换热器传热性能的实验研究曹小林;曹双俊;曾伟;王芳芳;李江;池东【摘要】基于常规重力热管换热器难以安装翅片结构以强化管外换热,提出一种新型结构形式的重力热管换热器,该热管由一些并排的矩形通道而不是通常的圆管组成.并建立实验测试平台,进行一系列对比实验,重点分析加热功率、工质充液率、倾角及冷凝段风速对其运行热阻的影响.研究结果表明:加热功率对热管的运行性能有重要影响;当工质充液率约为20%时,热管换热器具有最小运行热阻;在最佳充液率为20%和加热功率为360 W时,运行热阻随倾角的增加有减小趋势,但当加热功率较大时,倾角对热管换热器的运行热阻影响不大;随着冷凝端风速的增加,热管换热器的运行热阻不断减小.%Based on the fact that normal gravity-assisted heat pipes are difficult to be enhanced with fins, an innovative gravity-assisted heat pipe was developed, which is made of several rectangular channels in parallel instead of normal round channels. A test apparatus was set up, with which the influences of heating input power, filling ratio, inclination angle and air velocity at condenser section on the heat transfer performance were investigated by contrast tests. The results show that heating input power has an important effect on heat transfer characteristics. The minimum heat transfer resistance is gotten at the filling ratio of about 20%. When filling ratio is 20%, the thermal resistance decreases slightly with the increase of the inclination angle when the input power is 360 W, but the inclination angle has little effect on thermal resistance for higher heat input power. The thermal resistance decreases gradually as the air velocity with the increase of condenser section.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(043)006【总页数】5页(P2419-2423)【关键词】传热;换热器;热管;热阻【作者】曹小林;曹双俊;曾伟;王芳芳;李江;池东【作者单位】中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083;中南大学能源科学与工程学院,流程工业节能湖南省重点实验室,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TK172与普通热管相比,重力热管不仅结构简单、制造方便、成本低廉,而且传热性能优良、工作可靠。

重力热管蒸发段气液分布形式与换热能力分析

重力热管蒸发段气液分布形式与换热能力分析

重力热管蒸发段气液分布形式与换热能力分析焦波;邱利民【摘要】重力热管传热性能主要取决于蒸发段内液膜与液池的分布形式和换热过程.提出了许多液膜和液池换热机理与其影响因素之间的经验关联式.利用其中较完善的理论结果,总结了两者的换热机理分布图,通过计算传热系数的比值,发现在满足管内气液循环条件下,增加蒸发段内液膜段长度可以提高热管传热性能.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】5页(P24-27,57)【关键词】重力热管;蒸发段;气液分布;换热过程【作者】焦波;邱利民【作者单位】哈尔滨理工大学荣成学院,山东荣成,264300;浙江大学制冷与低温研究所,杭州,310027;浙江大学制冷与低温研究所,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TB611重力热管具有传热效率高、结构简单、成本低廉等优点,已经在地面的各种热输送和热回收等节能设备中都得到了广泛应用[1]。

在重力热管有限空间内,存在单相和两相自然对流、液体蒸发沸腾及蒸汽凝结换热过程,其传热机理较复杂。

蒸发段内液膜与液池的分布以及两者换热形式对重力热管传热性能有决定性的影响。

在不同工况下,蒸发段内液膜和液池的分布存在多样性,如图1所示,主要包括:(a)液膜局部干涸;(b)液膜厚度到达最小值、低于这个值液膜将会局部干涸;(c)液膜和液池保持连续;(d)不存在液膜、液池充满蒸发段。

由于热流密度不同时,液膜和液池内存在不同的换热过程,包括自然对流、核态沸腾以及两者的过渡区间,使蒸发段的换热机理变得较为复杂,因此很难从基础理论中推导出可以适用于多种过程的关联式。

目前,对蒸发段换热过程的研究大多是根据实验数据总结经验关联式。

很多研究者从根据各自的实验数据到综合不同条件下的实验数据,一直致力于发展液膜[2-5]和液池[3-4,6-12]传热系数以及换热过程转换条件的经验关联式,不断扩展其预测精度和应用范围。

迄今,对液膜和液池整个换热过程进行详细分析,提出的关联式具有较高准确度、较宽应用范围的研究是由 M.S.El-Genk 等[5,11]完成的。

重力对烧结热管传热性能影响的实验研究

重力对烧结热管传热性能影响的实验研究

重力对烧结热管传热性能影响的实验研究
刘东;舒宇;淳良
【期刊名称】《化学工程》
【年(卷),期】2018(046)010
【摘要】针对重力对热管换热器的影响,文中搭建了实验台并实验测试了直线型和L型烧结式热管的传热的性能,分析重力、热管结构形状等因素的影响.实验结果表明:当加热功率较大时,随着倾斜角度的增加,不同结构形式的烧结热管失效段的温度逐渐降低,分析认为重力可以改变管内冷凝工作的流动特性从而影响烧结芯热管的换热特性.在重力作用下,直线型热管最佳的换热倾角为30°-60°,L型热管最佳的换热倾角为90°.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】刘东;舒宇;淳良
【作者单位】西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010;西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010;西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳621010
【正文语种】中文
【中图分类】TK124
【相关文献】
1.新型重力热管换热器传热性能的实验研究 [J], 曹小林;曹双俊;曾伟;王芳芳;李江;池东
2.螺旋槽重力热管传热性能实验研究 [J], 单梅;董华;杜猛;闫泽磊
3.超长重力热管传热性能实验研究 [J], 李庭樑; 岑继文; 黄文博; 曹文炅; 蒋方明
4.翅片重力热管传热性能实验研究 [J], 马奕新; 金宇; 张虎; 王娴; 唐桂华
5.石墨烯纳米片-水纳米流体重力热管的传热性能实验研究 [J], 徐正基;杨峻
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重力热管中流动与传热的CFD模拟

重力热管中流动与传热的CFD模拟

重力热管中流动与传热的CFD模拟a CFD研究中心,化学工程系,拉齐大学,克尔曼沙阿,伊朗b 机械工程学院,工程和石油学院,科威特大学有效上传时间2009年10月22日摘要:在本研究中以重力热管中的流动并同时伴随蒸发和冷凝现象为模型。

用VOF(体积模型)来模拟气/液两相的相互作用阶段。

在热管中以不同的操作条件进行实验。

重力热管温度的CFD预测曲线与实验测量值有很好的一致性。

可得出结论CDF是一种有用的模拟和解释热管中复杂流动和传热的工具。

关键词:重力热管,热管,计算流体力学,凝聚,蒸发文章大纲术语1.引言2.原理3.实验3.1.实验方面3.2.实验结果4.CDF模拟5.结果与讨论6.结论致谢参考文献1. 引言:热管是具有极高导热效率的两相热传输设备。

使用热管的优势是其所需的面积和温差很小。

此外,设计简单,传热率高,单向传热(热二极管),成本低,重量轻,维修成本低,也使这一设备的要求更高。

在热管中,热量被蒸发段吸收并输送到冷凝段,在冷凝段处蒸汽冷凝将热量传输给冷却介质。

热管被称为高效传热设备,并有超过半世纪[1] [2]和[3]的重大发展。

热管由一个绝热管、吸液芯和工作流体组成。

一组热管内流体因重力发生循环则称为两相闭式热虹吸管[3]。

在这一类热管中,没有用于转移工作流体的吸液芯,而是由于重力差引起管内的流体流动。

所有热管都具有三个部分,包括:蒸发段,绝热部分和冷凝段。

在重力热管中,冷凝段总是放置在蒸发段之上,但在热管中吸液芯可以置于蒸发段的下方。

在重力热管中,热量通过蒸发段的液池输入,将工作流体变成蒸气。

蒸气上升,并通过绝热段到达冷凝段。

在冷凝段中水汽凝结,并放出其潜热。

然后,冷凝液因重力返回到蒸发段。

由于其具有较高的效率,可靠性和成本效益,重力热管已被应用于许多不同的方面。

其中包括保护冻土,除冰的道路,涡轮叶片冷却,热交换器[4],湿度控制[5],食品工业[6],太阳能系统[7]和电抗器[8]等。

重力型分离式热管在数据中心应用影响因素分析

重力型分离式热管在数据中心应用影响因素分析

重力型分离式热管在数据中心应用影响因素分析发布时间:2022-11-04T10:08:55.652Z 来源:《科学与技术》2022年第7月13期作者:申传涛[导读] 总结并分析了重力式分离热管的影响因素,指出重力式分离式热管应具有适当的制冷剂充注量和换热器的高差,其循环驱动力与液管液柱高度成正比,而不是与换热器高差成正比;在室内外温差较大的情况下申传涛珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070摘要:总结并分析了重力式分离热管的影响因素,指出重力式分离式热管应具有适当的制冷剂充注量和换热器的高差,其循环驱动力与液管液柱高度成正比,而不是与换热器高差成正比;在室内外温差较大的情况下,应控制蒸发温度,避免显热比不足;降低液管阻力和气管阻力,避免系统性能下降;储液器的安装将破坏重力式分离热管液柱的自适应调节功能,增加循环启动的难度。

气液分离器的正确安装有利于提高性能,应根据具体情况配置换热器面积、风机风量、水冷和蒸发冷却/冷凝,以实现不同区域的节能。

关键词:数据中心;重力型分离式热管;阻力;储液器;充注量引言随着新基础设施和5G网络的发展,数据中心的建设越来越广泛。

政府发布了一系列政策,鼓励数据中心的建设。

同时,严格控制数据中心,建立全市数据中心在线监控平台,提出提高清洁能源和可再生能源利用率。

对于数据中心的冷却,从某一时间起,室外自然冷源是一种可再生能源。

其中,热管技术是较好的形式之一。

可直接采用重力热管和蒸汽压缩双系统技术,也可采用自然冷却+重力热管背板的冷水机组技术。

热管技术与蒸汽压缩制冷的复合技术可以在冬季和过渡季节实现自然冷源的有效利用,也可以应对夏季高温季节的主动冷却,具有良好的适用性。

1 、重力型分离式热管原理重力式分离热管,称为重力热管、回路热管,通过制冷剂的自然相变流将热量从室内排放到室外,并通过压差和重力回流实现管道内的气液循环。

不需要外部电源,运行能耗低于机械制冷系统。

重力式分离热管的结构和工作原理主要由蒸发器、冷凝器和连接两段的气体上升管(气体管)和液体下降管(液体管)组成。

倾斜重力型分离式热管的换热性能研究

倾斜重力型分离式热管的换热性能研究

科学技术创新2020.11倾斜重力型分离式热管的换热性能研究Study on heat transfer performance of inclined gravity type separatedheat pipe刘玉清郭佳超李浩鹏田小亮(青岛大学机电工程学院,山东青岛266000)对生产过程中的能量进行回收,能够有效提高厂家的节能减排水准,对管道上的热量进行回收,需要使用到特殊的换热器。

热管近年来被进行了广泛的研究,由于其在热量传递性能上的优秀表现,在众多领域均有应用,如热管热泵联合干燥[1]、航空航天[2]、太阳能利用[3]、化工生产[4]、数据中心冷却[5]等。

热管的种类形式有很多,包括虹吸式热管、重力型热管、分离式热管、动力型热管等,影响热管换热的因素也有很多,其中对重力型热管而言,一个重要的影响因素就是热管的倾斜角度。

梁玉辉等[6]人对并联式脉动热管进行了研究,将该类热管以60°、90°的倾斜角度进行放置,并施加以35%、50%、70%充注率的工况,发现在同一充注率时,倾斜角度60°时的传热性能明显要比90°要差。

战洪仁等[7]人对重力型热管应用Fluent 进行了模拟研究,并根据对比实验结果发现,重力型热管的性能最优点出现在57°。

史维秀等人对多通路并联脉动热管进行了研究,通过对壁面温度和传热热阻的分析得出,在60°、75°、90°倾斜角度中,随着倾斜角度的变小,传热热阻逐渐增大,传热极限逐渐变小,重力对于该类热管的影响效果是十分显著的。

对于环状管中的多倾角换热性能研究,国内的文献略有空缺,Kang 等[8,9]人对多倾角环状管内的换热现象进行了研究,同时与圆管内的沸腾做了对比,表示环状管中的沸腾与圆管略有区别,其最佳换热性能出现在90°倾角。

综合上述讨论,倾斜角度对于热管这种高效换热器具有明显的影响,对于热管换热器最佳倾斜角度的研究是很有意义的,故本文搭建重力型分离式热管试验台,采用环状管蒸发器,对环状热管蒸发器这一热量吸收单元进行多倾角研究,提供重力型热管关于多倾角方面的试验结论。

三相工质重力热管强化传热试验研究

三相工质重力热管强化传热试验研究

行了有限元分析, 得到卡瓦的初次断裂、二次断裂 及三次断裂临界点。 ( 2) 根据有限元分析结果 , 绘制出外载荷-轴 向位移关系曲线图 , 通过该曲线图剖析了整体式卡 瓦的断裂过程。 ( 3) 有限元分析结果为以后 根据封隔器实际 工作情况设定合理的坐封载荷及对整体式卡瓦的结 构尺寸进行优化设计提供了参考依据, 可有效防止 永久型封隔器因整体式卡瓦的中途断裂而导致的提 前坐封, 从而提高管柱的施工成功率。
热段采用电阻丝缠绕加热造成的加热不均引起的。 图中不同输入热流量下的管壁温度相差不大 , 说明 重力热管在充液率为 55 % 时能正常运行。加入固 体颗粒后的重力热管比普通重力热管的温度低 2 ~
2010 年
第 38 卷
第 5期
方书起等 : 三相工质重力热管强化传热试验研究
7
3
。加热段与冷凝段的温差比普通重力热管的温
蒸发段 内的 液体 多, 从 而制 约了热 传递 效率

如果工质量过多, 在持续的热通量下, 将有大量的 液体转换为蒸汽, 使蒸发段出口处温升加快 , 随之 而来的是蒸汽密度的增加 , 使热管内的压力增加, 这样就不可避免地阻碍了由凝结段回流液体的回流 速度 , 从而造成热管内压力的增加, 影响工质的连 [ 7] 续循环速率, 因此也就制约了热传递效率 。 图 3 为不同固体颗粒质量分数 w 时的等效对 流换热系数曲线。从图 3 可以看出 , 强化传热效果 最好的是固体颗粒质量分数为 5 % 。原因是刚开始 加入的固体颗粒越多, 重力热管换热性能越好, 但 是超过一定量后, 会使热管换热性能变差。因为固 体颗粒加入量过多就会对流体的流动产生过大的阻 力, 也就是说抑制了流体的流动 , 这样当然就抑制 了换热的效果。另外, 加入的固体颗粒量过多会形 成团聚, 得不到稳定的悬浮液。

两种吸附床传热热阻分析及其强化传热研究

两种吸附床传热热阻分析及其强化传热研究

两种吸附床传热热阻分析及其强化传热研究朱静【摘要】对壳管式吸附床和重力式热管吸附床进行设计,并对比分析2种吸附床的结构,同时对其传热热阻进行计算,2种吸附床传热热阻中最大的为冷热流体与吸附床外表面的对流传热热阻以及接触热阻,而导热热阻所占的比例较小.基于计算的结果,还提出了不同吸附床强化传热的措施和对策.【期刊名称】《河南科技》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P142-145)【关键词】壳管式吸附床;重力式热管吸附床;传热热阻【作者】朱静【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TK124吸附床在吸附式制冷系统中相当于压缩式制冷系统的“心脏”——压缩机的作用,其性能优劣直接影响到吸附制冷系统的制冷能力。

目前,国内外对吸附床的研究集中于传热性能方面,主要是吸附床结构的优化和新型吸附床的研发。

1.1 壳管式吸附床壳管式吸附床的结构及单元管结构示意图如图1和图2所示,壳管式吸附床与壳管式换热器相似,外壳内装有单元管有序排列成的管组。

各个单元管之间换热流体从壳侧流过,吸附剂填充在单元管内,单元管中间有一传质通道,铝翅片填充在传质通道和单元管外径之间,在管子中间均匀填充吸附剂CaCl2和NH3的络合物,分别以低压蒸汽和冷却水为热源和冷源。

壳管式吸附床的结构参数如表1所示[1]。

1.2 重力式热管吸附床重力式热管吸附床结构图和单元管结构示意图见图3和图4,中间介质在吸附床的下端吸收烟气传递的热量后蒸发,蒸汽携带汽化潜热向上流动,经过绝热段后,在凝结段的气液界面上冷凝变成液体,冷凝热通过管壳传给冷源后依靠重力作用回流工作液体。

单元管正中心是热管,两边180°均匀分布2个传质通道,管内其他空间填充吸附剂,铝翅片填充在吸附剂填充的空间内。

重力式热管吸附床的结构参数如表2所示[2,3]。

2.1 壳管式吸附床传热热阻分析单元管是壳管式吸附床中最基本的结构,其换热效果直接影响到系统的制冷性能。

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重力式热管蒸发段管外流体流动方式对换热效果的影响分析
摘要:热管是高效传热元件,将重力式热管应用于污水源热泵系统中,作为水-
水换热器,热管管外流体的流动方式对热管换热效果有着明显的影响,且管外流
体与管内液滴流动逆流时换热效果要优于顺流。

关键词:重力式热管;流动方式
引言
城市污水是一种尚未开发的优良低温余热可再生能源之一。

作为污水热利用
关键技术之一的污水源热泵系统,其能量输入与输出之比最低1:4,即输入
1KW·h的电能,能够得到至少4KW·h的热量,节能30%~75%[1-6]。

城市污水中
含有较多的杂质和污垢容易堵塞和腐蚀机组,随着污水源热泵机组运行时间的增加,换热效率越来越低[7-8]。

热管作为高效传热元件之一具有明显的传热优势[9-10],热管不仅在余热回收、节能方面得到了广泛的应用,同时在航天技术和散热元件等高科技领域也取得了
显著的效果[11]。

重力式热管是一种在小温差下传递较大能量的高效传热元件,
在实际工程中重力式热管的有效热传导率大约为铜的200-500倍[12]。

将热管应
用到污水源热泵系统中,作为冷热源侧换热器的高效换热元件,将是污水源规模
化应用的重要里程碑[13]。

而对于应用过程中,如何提高其换热效率成为首要任务,本文通过实验和理论分析,针对热管在污水源热泵系统中夏季运行工况,探
索热管冷凝段管外流体的流动方式对换热效果的影响。

1理论提出
重力式热管在结构上由三部分组成,冷凝段、绝热段和蒸发段。

重力式热管
和普通热管不同的是内部没有吸液芯,工质循环工作的主要动力是工质本身的重
力作用。

重力式热管内部没有吸液芯所以工作时具有方向性,蒸发段必须放置于
冷凝段下方,工质在蒸发段通过吸收热量由液态变为气态,气态上升至冷凝段遇
冷放热冷凝为液态,液态工质通过自身重力作用沿管内壁又流至蒸发段,蒸发段
吸热由液态转变为气态,冷凝段冷凝放热由气态转变为液态,如此反复循环工作,实现热量的传递。

其工作原理如图1-1所示。

热管作为污水源热泵系统换热器的主要构件,其传热过程由对流换热和传导
换热组成。

热管的传热过程可以分以下几个过程:①热流体与蒸发段管内工质换热Q1;②工质从蒸发段传递到冷凝段的热量Q2;③冷凝段内部工质与管外冷
流体的换热量Q3。

根据能量守恒,在不计算热损失的情况下:
Q1=Q2=Q3=mc(T1-T2)=kA() (公式1.1)
式中:
m—蒸发段管外流体质量流量,kg/s;
C—热流体定压比热容,J/(kg·℃);
T1—热流体进口温度,℃;T2—热流体出口温度,℃;
K—热管平均传热系数,W/(㎡•℃);
A—热管有效换热面积,㎡;,—热管冷,热流体平均温度,℃。

夏季管外污水流经热管冷凝段,作为低温热汇,收集末端热量并带走。

对于
管外流水的流动方式有两种,一种是与管内液膜流动方向顺流即上进下出,一种
是管外污水与管内液膜流动方向逆流即下进上出。

文章希望通过实验和理论分析
研究出哪一种流动方式对换热效率好。

图1-1 重力式热管工作原理图
2实验搭建
实验原理图如下:
图1-2 实验系统图
对两根并联热管在相同工况进行实验测试,实验对象为DN20×2×800不锈钢
乙醇热管(1号管)和DN20×2×800不锈钢乙醇(2号管)。

采用控制变量法探索不同
工况下的换热情况。

设计1号热管污水流动与管内液滴流动方向顺流,即管外污
水上进下出,2号热管污水流动与管内液滴流动方向逆流,即下进上出。

采用Agilent34970A数据采集仪和温度计同时测量蒸发段管外流体的进出口水温(T1和
T2),用数据采集仪对热管管壁温度进行测量(和)。

蒸发段管外采用清水,辅以电
加热作为夏季负荷进行实验测试。

为对比两根热管在冷凝段流体逆流和顺流情况下的换热量,采用控制变量法
安排实验。

实验进行了2种工况的设计,第一种保持清水(蒸发段)流量、污水(冷
凝段)温度、清水温度一定,通过改变污水流量进行测试;第二种保持污水流量、
污水温度、清水流量不变,通过改变清水温度进行测试,具体安排如表1-1所示。

表1-1 不同冷凝段流动方式的测试实验
工况1污水温度,测试时间在一天的9:00~17:00,污水温度基本变化不大,在17.0℃-18.0℃范围内。

如图1-2所示,流量调节过程中保持阀门1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12开启,在实验中保持清水侧阀门11关闭,1、2、3、4、12阀门全开,污水7、8阀门全开,通过调节阀门5、6、9、10调节污水流量的
变化。

工况2具体操作和操作1温度控制程序一样,对污水侧阀门5、6、7、8、9、10进行定流量开启,对清水侧阀门1、2、3、4、11、12进行清水流量的调节。

工况2对各阀门调节稳定后,保持不定,对电加热水箱中的水进行加热改变温度
测试。

记录不同工况下的水温即热管管壁温度的数值,并进行计算。

3实验结果分析
对上述实验测试温度数据,采用(公式1.1)进行计算,单一改变蒸发段进口温度,对热管蒸发段管外流体传热温差、蒸发段换热量进行计算和分析,得出曲线
图1-4和1-5。

图1-4 不同蒸发段水温下传热温差规律
图1-5 不同蒸发段水温下蒸发段换热量变化规律
根据图中可以得出结论:
(1)随着蒸发段进口水温的升高,换热量趋于稳定上升,且逆流工况下蒸发段
换热量大于顺流工况,提升约7%~19%。

(2)随着蒸发段水温的升高,蒸发段换热量相应增加,且增加幅度由小变大。

分析原因是管外流体的换热情况受到管内凝结方式的影响。

竖直重力式热管
中冷凝段管内的液膜在冷凝段顶端厚度基本为零,由上到下逐步增加,冷凝段出
口处最厚,此处认为膜状凝结。

①管外冷凝段水流方向与管内液体流动顺流时,即热管冷凝段管内液膜增长
方向与管外污水流动方向一致,污水入口处污水温度较低,入口段液膜厚度几乎
为零,导致入口段冷凝量较小;出口处的冷凝量随着污水温度的升高也相应减小,导致整个过程液膜厚度较大,冷凝段的导热热阻增大。

液膜厚度不均匀,也导致
整个冷凝段的热阻大,传热系数小,换热效果不佳,从而影响整个系统换热效果不佳。

②管外冷凝段水流方向与管内液体流动逆流时,热管冷凝段内液膜增长方向与管外污水流动方向相反,入口段液膜厚度最厚,此时污水温度较出口低,冷凝段内液膜的厚度减小方向和水温升高方向一致,因而冷凝段的冷凝量大,液膜厚度均匀且薄,冷凝段的热阻减小,换热系数增加,热管的传热量和壁温也相应升高。

因此为了在实际应用中获得较大的传热功率和较高的壁面温度,应该尽量满足热管冷凝段管外水流方向与液膜下降方向逆流。

4结论
(1)通过实验,热管冷凝段管外流体流动方式对换热量有影响,热管在夏季污水工况下运行,冷凝段管外流体与管内液滴流动逆流时,换热量比顺流时提升7%~19%。

(2)因为热管管内液滴的不均性,竖直重力式热管中冷凝段管内的液膜在冷凝段顶端厚度基本为零,由上到下逐步增加,冷凝段出口处最厚,为了在实际应用中获得较大的传热功率和较高的壁面温度,应该尽量满足热管冷凝段管外水流方向与液膜下降方向逆流。

参考文献:
[1]李敏.浅谈中国能源现状及未来[J].山西电力,2004(03):66-68.
[2]史立山.中国能源现状分析和可再生能源发展规划[J].可再生能源,2004(05):1-4.
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