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吹胀型铝质均热板的传热性能

华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第2期48卷 34-41页

作者：李勇徐沛恳杨世凡邓励强佘佩健华南理工大学机械与汽车工程学院

针对当前5G通讯基站的散热需求,在一种印刷、滚压及吹胀工艺成形的铝质中空板壳基础上,采用真空、灌注、冷焊等工艺将其制造成一种吹胀型均热板,并研究该吹胀型铝质均热板在不同充注率、不同使用工况下的热阻及功率等传热性能参数。结... 详细信息

针对当前5G通讯基站的散热需求,在一种印刷、滚压及吹胀工艺成形的铝质中空板壳基础上,采用真空、灌注、冷焊等工艺将其制造成一种吹胀型均热板,并研究该吹胀型铝质均热板在不同充注率、不同使用工况下的热阻及功率等传热性能参数。结果表明:吹胀型铝质均热板在顺重力工况下的传热性能最优,在工质充注率η=10%、传热功率P=60 W时导热系数可达19900W/(m·K),在η=5%、P≥60 W时烧干,在η≥25%、P≤10 W时发生温度震荡现象;在水平工况与逆重力工况下,该均热板的传热性能大幅下降,水平工况下的启动性能略差于逆重力工况,但在趋于稳定后传热性能略优。

关键词：铝质均热板吹胀型充注率传热性能

碳钢—水重力式热管传热与稳定性能的实验与数值研究

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碳钢—水重力式热管传热与稳定性能的实验与数值研究

作者：刘林龙东北大学

学位级别：硕士

热管又称“超导热体”,是一种依靠其内部工质相变过程进行热量传递、通过气液相密度差完成循环的换热装置。相对于同等尺寸的固体金属导热体,甚至于热的良导体材料(例如铜、银)的传热效率要高数倍至近千倍不等。热管技术自1944年问世之... 详细信息

热管又称“超导热体”,是一种依靠其内部工质相变过程进行热量传递、通过气液相密度差完成循环的换热装置。相对于同等尺寸的固体金属导热体,甚至于热的良导体材料(例如铜、银)的传热效率要高数倍至近千倍不等。热管技术自1944年问世之后,经过几十年的发展逐渐从空间领域的应用推广到民用与工业领域。从乘用车的温控,电子装置芯片冷却,电路控制板的冷却等轻工业的温度控制,到石油化工、动力、冶金、等重工领域生产过程中高效传热传质设备的开发,都有热管设备的应用。由于碳钢和水这两种材料的价格低廉、容易获得且制备无污染,而重力式热管结构简单制造方便,所以碳钢-水重力式热管对于工业生产大规模热量交换与控制过程来说是一种十分理想的换热元件。热管换热器在设计制造过程中,除了追求最佳的传热性能,设备运行的稳定性也十分重要。由于工业过程大多数的中温场合,对于碳钢水热管来说已经属于高温应用,为了保证热管在此类工作区间使用的高效率、安全性和长寿命,针对碳钢-水重力式热管高温工作时传热性能与稳定性的研究,对于碳钢-水热管的推广应用来说至关重要。本文为了研究碳钢-水重力式热管在120℃～180℃工作温度范围内的传热特性和稳定性,首先建立了碳钢-水重力式热管的稳态数学模型,计算了常温风冷条件下,碳钢-水重力式热管在传输500W时的情况,了解了其工作过程中的内部状况。之后,搭建了实验平台,对上述冷却条件下,尺寸为1m×Φ27mm,壁厚3mm的单根碳钢-水重力式热管进行了实验,研究了在六种不同的充注率下,倾斜角度在0°～45°之间,传输300W至600W功率的碳钢-水重力式热管稳定工作时的状况。通过测量该热管稳定工作状况下外壁与管内蒸汽的温度分布和压力,不仅研究了在上述工作温度区间内碳钢-水重力式热管传热性能随传输功率、倾斜角以及充注率变化的规律,还研究了其稳定性与压力受上述因素影响变化的规律。最后,通过非稳态模型的建立,模拟了携带现象发生的动态过程,给出了该工作温度区间下,发生携带振荡现象的临界热流密度所存在的区间。

关键词：重力式热管碳钢-水热管传热效率稳定性充注率倾斜角数值研究

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CO2低温分离式热管的实验研究

CO2低温分离式热管的实验研究

作者：蔡景辉天津商业大学

学位级别：硕士

本文首先综述了CO作为制冷剂的历史,以及理论、应用领域的研究成果。而CO作为工质的低温分离式热管的研究工作鲜有文献报道。分离式热管换热器具有传热效率高、远程传热、现场布置灵活、小的流动阻力等特点,其最大的优点是加热段与冷凝... 详细信息

本文首先综述了CO作为制冷剂的历史,以及理论、应用领域的研究成果。而CO作为工质的低温分离式热管的研究工作鲜有文献报道。分离式热管换热器具有传热效率高、远程传热、现场布置灵活、小的流动阻力等特点,其最大的优点是加热段与冷凝段可以相互独立,各国学者都展开了对其的研究工作。本文对CO低温分离式热管开展了实验研究,具有重要的意义。其次本文介绍了蒸发段采用的蛇管翅片换热器的设计思路,之后利用优化算法对CO低温分离式热管的结构进行了优化设计,目标函数分别为蒸发器体积最小、蒸发器传热系数最大、充注量最小以及兼顾各个目标函数的多目标优化。选取肋片间距、管间距、管排数、每排管数、传热管外径、单管长度等作为决策变量,并对其进行了敏感性分析;对影响系统流动阻力的各种因素进行了理论计算分析,因素包括:制冷量、蒸发温度、蒸发段管径、冷凝段管径、气体上升管管径、中间换热器布置高度、蒸发器出口干度。模拟分析了这些因素对最小供液高度、充注率的影响情况。第三,在理论分析的基础上,搭建了CO低温分离式热管的实验台,并对其性能进行了实验研究。对系统在不同充注量、不同热负荷下的性能进行了分析。实验过程当中分为三次对系统蒸发段换热器进行了改造,并对每次改造后的性能进行对比分析,结论为单排带热负荷及双排无热负荷下最佳充注量均为950g,并且经过系统优化还可以继续降低充注量。最后在实验基础上,本文结论部分提出系统的改进方案,为CO低温分离式热管的进一步研究及实际应用提供参考。

关键词：低温分离式热管优化充注率供液高度

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船用LNG储罐纵荡过程瞬时液体冲击分析

山东交通学院学报 2019年第3期27卷 72-79页

作者：陈雷张克正封星烟台职业学院汽车与船舶工程系山东烟台264670 鲁东大学交通学院山东烟台264025 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为研究燃料储罐纵荡过程内部液体最大冲击力随储罐内部液体的充注率、容积及液体的黏度、密度、加速度等参数变化的特性,采用Volume of Fluid方法建立燃料储罐模型,采用单一变量法对不同充注率和容积下的罐内液体冲击进行数值模拟,分析... 详细信息

为研究燃料储罐纵荡过程内部液体最大冲击力随储罐内部液体的充注率、容积及液体的黏度、密度、加速度等参数变化的特性,采用Volume of Fluid方法建立燃料储罐模型,采用单一变量法对不同充注率和容积下的罐内液体冲击进行数值模拟,分析参数变化对最大液体冲击力的影响,并对最大液体冲击力与惯性力的关系进行多项式拟合。结果表明:最大液体冲击力出现时刻随储罐容积的增大而滞后,随充注率的增大而提前;最大液体冲击力不受容积、黏度、密度和加速度等参数的影响,与惯性力的比值与充注率呈4次多项式关系。

关键词：燃料储罐液体冲击纵荡充注率数值分析

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两相流动力型热管系统的性能研究

青岛大学学报（工程技术版） 2014年第3期29卷 92-95页

作者：刘瑞璟王龙江王宗伟李晓花郭振江田晓亮青岛大学能源工程研究所山东青岛266071 山东达因海洋生物制药股份有限公司山东荣成264300 华电国际莱城发电厂山东莱芜271100

为了研究泵源动力型分离式热管系统在高效节能技术方面的应用情况,分别以R410a,R22和R134a为循环工质对泵源动力型分离式热管系统在不同充液率下的性能进行了实验研究.研究结果表明,溶液泵能提高换热器的换热面积利用率,且在相同驱动温... 详细信息

为了研究泵源动力型分离式热管系统在高效节能技术方面的应用情况,分别以R410a,R22和R134a为循环工质对泵源动力型分离式热管系统在不同充液率下的性能进行了实验研究.研究结果表明,溶液泵能提高换热器的换热面积利用率,且在相同驱动温差下,系统具有较大的最佳充液率范围,即51％～60％.43％～57％,43％～55％,在此范围内,管壁温度分布较为均匀,系统换热能力较强,换热能量变化较小.超出此范围后,系统性能与充液率呈S型衰减关系;与普通重力型热管相比,泵源动力型分离式热管具有更高的换热能力.该系统为隔离式低温换热器及基站用泵源型热管空调机组的研究提供了理论基础.

关键词：气液两相流分离式热管泵源驱动热管充注率