通讯基站分离式热管换热器的传热性能实验研究

作     者：甘云华 廖月鹏 袁辉 刘锋铭 李勇 GAN Yunhua;LIAO Yuepeng;YUAN Hui;LIU Fengming;LI Yong

作者机构：华南理工大学电力学院广东广州510640 广西自贸区见炬科技有限公司广西钦州535000 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2023年第51卷第6期

页      面：109-118页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51776077) 中央引导地方科技发展资金项目(桂科ZY22096022) 广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2020B1515020040) 钦州市科学研究与技术开发计划项目(202116601)。 

主　　题：通讯基站 热管 换热器 工质 充液率 传热性能 

摘      要：通讯基站面临散热不均、散热系统能耗高等问题。分离式热管换热器能替代机房内空调的使用,有效减少基站散热系统能耗。分离式热管换热器传热性能的影响因素有充液率、工质类型和风量等。为了研究不同因素对换热性能的影响,通过理论计算对比分析了理论充液率和实际充液率的差异;搭建实验平台研究了不同充液率下换热器的传热性能变化规律,不同高、中温工质下换热器性能的差异以及室内外风机功率的改变对换热器性能的影响规律。研究发现:使用工质R134a时,最小充液率理论值和实际值的误差为4.74%,换热器最优充液率范围为27.1%~47.9%,且最佳充液率为31.6%,最佳充液率下换热器当量换热系数为909 W/℃;随着充液率的提升,换热器内部相变区域先增大后减小,传热形式由气态工质显热传热为主先变为工质相变潜热传热为主,而后变成液态工质显热传热为主;高温工质不适用于该分离式热管换热器,使用高温工质时,换热器内部无明显相变区域,换热器使用的工质沸点越低,相变区域越大,换热器性能越好,其最佳充液率范围也越大;随着室内、外风机功率增大,换热器性能均先迅速提升而后提升速率减缓,但蒸发器侧由于散热条件较差,提升内风机功率对系统传热性能的提升较提升外风机功率更为显著。