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热管冷却空间反应堆系统启动特性研究

原子能科学技术 2016年第6期50卷 1054-1059页

作者：袁园苟军利单建强张斌张博西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

为研究热管冷却空间堆系统从冷态零功率到满功率的启动特性,以典型热管冷却空间反应堆电源系统SAIRS为对象,开发了热管冷却空间反应堆系统瞬态程序TAPIRS。该程序的模型主要包括中子动力学模型、堆芯传热模型、热管模型、碱金属热电转... 详细信息

为研究热管冷却空间堆系统从冷态零功率到满功率的启动特性,以典型热管冷却空间反应堆电源系统SAIRS为对象,开发了热管冷却空间反应堆系统瞬态程序TAPIRS。该程序的模型主要包括中子动力学模型、堆芯传热模型、热管模型、碱金属热电转换装置(AMTEC)能量转换模型和散热板模型。将TAPIRS程序各模块和系统稳态计算结果与参考文献计算值比较分析,验证了本文模型和求解方法的合理性。启动特性研究表明,通过控制控制鼓的转动速率,可实现反应堆从次临界到满功率、热管和AMTEC从固态到正常运行状态的启动过程。热管冷却空间堆依靠核热启动具有可行性,热管最高温度不超过1 250K,满功率参数与相关文献的最大相对误差不超过6%。

关键词：空间堆热管碱金属热电转换装置启动

基于正交层次法的锂离子电池热管散热模组数值模拟分析

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化工学报 2020年第8期71卷 3510-3517页

作者：田晟肖佳将华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

设计了锂离子电池热管-铝板嵌合式散热模组,增大热管与电池接触面积,强化换热。利用数值模拟和正交试验层次分析研究了影响模组散热性能各因素的具体影响权重,进行参数优选。结果表明:各试验方案下电池模组的温差均控制在3℃以内,均温... 详细信息

设计了锂离子电池热管-铝板嵌合式散热模组,增大热管与电池接触面积,强化换热。利用数值模拟和正交试验层次分析研究了影响模组散热性能各因素的具体影响权重,进行参数优选。结果表明:各试验方案下电池模组的温差均控制在3℃以内,均温性能优异;各因素对最高温度的影响程度依次为:热管冷凝段对流传热系数>热管冷凝段长度>铝板厚度>热管间距;结合层次分析确定最佳参数组合为热管冷凝段对流传热系数25 W·m^-2·K^-1、热管长度117 mm、铝板厚度2 mm、热管间距20 mm,该方案下电池以2C倍率放电至20%模组的最高温度为41.60℃,温差为1.35℃,满足散热要求。

关键词：锂离子电池热管传热数值模拟正交试验层次分析

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热管改进型热离子反应堆瞬态分析程序开发

原子能科学技术 2015年第B05期49卷 227-233页

作者：张文文陈静王成龙马在勇田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学核科学与技术系陕西西安710049

本文针对改进型TOPAZⅡ核反应堆系统的特殊结构及热工水力特性,开发了耦合热管二维计算程序的热离子反应堆系统分析程序TASTIN-HP,并计算分析了其稳态与瞬态事件及典型事故工况下的热工水力特性。结果表明:稳态计算结果与设计值符合良好... 详细信息

本文针对改进型TOPAZⅡ核反应堆系统的特殊结构及热工水力特性,开发了耦合热管二维计算程序的热离子反应堆系统分析程序TASTIN-HP,并计算分析了其稳态与瞬态事件及典型事故工况下的热工水力特性。结果表明:稳态计算结果与设计值符合良好;升功率事件及部分失流事故中,在一定的时间内,元件各层材料与冷却剂温度均在安全限值以内。本文结果初步证明TASTIN-HP可对热管式辐射器型空间堆进行系统安全分析。

关键词：热离子反应堆热管系统分析程序

TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响

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济南大学学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 94-100页

作者：牛艳芳蒋丽丽王冬至杜润生赵蔚琳山东英才学院工学院山东济南250104 济南大学材料科学与工程学院山东济南250022 兰陵县益新矿业科技有限公司山东临沂277700

为了研究介质形貌对热管工作过程的影响,利用水热法制备棒状、片状、菱状3种形貌的TiO_(2)纳米颗粒,采用两步法制备3种形貌TiO_(2)-水纳米流体,对热管内不同形貌工作介质的导热性能、热管工作过程的启动性能、等温性能和热阻进行试验研... 详细信息

为了研究介质形貌对热管工作过程的影响,利用水热法制备棒状、片状、菱状3种形貌的TiO_(2)纳米颗粒,采用两步法制备3种形貌TiO_(2)-水纳米流体,对热管内不同形貌工作介质的导热性能、热管工作过程的启动性能、等温性能和热阻进行试验研究,分析TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响。结果表明:热管内片状TiO_(2)-水纳米流体的导热系数大于菱状、棒状TiO_(2)-水纳米流体和基液水的;当加热功率相同时,片状TiO_(2)-水纳米流体热管启动温度最低,为(38.2±0.5)℃,并且相对于棒状、菱状TiO_(2)-水纳米流体热管,片状TiO_(2)-水纳米流体热管稳定工作时蒸发段与冷凝段的平均温度差减小2~3℃,总热阻减小4.4%~28.3%。

关键词： TiO_(2)纳米颗粒热管工作介质

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热管技术在先进反应堆中的应用现状

核动力工程 2016年第6期37卷 121-124页

作者：刘叶周磊昝元峰黄彦平中国核动力研究设计院成都610213

日本福岛核事故以后,对核反应堆系统非能动安全特性提出了更高要求,促使热管技术在国内外先进反应堆概念设计中得到运用。本文对热管技术在核能系统设计中的应用现状进行了阐述。

关键词：热管非能动反应堆安全

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分离式微通道热管低风量下换热性能模拟研究

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第11期47卷 149-156页

作者：张泉黄茜邹思凯湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了降低数据中心的运行能耗,分离式热管冷却系统会根据实际负载降低风扇转速,造成换热性能的衰减.为了对低风量和低负载下分离式微通道热管的换热性能进行研究和分析,建立了适用于预测低风量下分离式微通道热管换热性能的一维稳态模型... 详细信息

为了降低数据中心的运行能耗,分离式热管冷却系统会根据实际负载降低风扇转速,造成换热性能的衰减.为了对低风量和低负载下分离式微通道热管的换热性能进行研究和分析,建立了适用于预测低风量下分离式微通道热管换热性能的一维稳态模型,并与试验结果对比,验证了模型的准确性,其最大预测平均偏差为6.3%.利用该模型研究了运行参数对分离式微通道热管的换热性能和数据中心热安全的影响.不同风量下,服务器排风温度从27℃上升至39℃时,系统换热量均有超过60%的提升;冷冻水供水温度从6℃提升至18℃会导致系统换热量最高下降41.8%.在200~1400 m^3/h风量下,增加蒸发器和冷凝器的高度差可有效提升系统换热量和制冷剂质量流量,风量越大,换热量增长率越高.但在相同风量下,随着高度差的逐渐增大,换热量增长率逐渐降低.研究结果对分离式微通道热管在数据中心的设计优化和节能运行有一定促进作用.

关键词：热管微通道模拟传热

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新型太阳能光伏-环路热管/热泵热水系统

太阳能学报 2020年第4期41卷 59-66页

作者：李洪孙跃付新书燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004

以太阳能、环路热管与热泵技术为基础,研究一种新型太阳能光伏-环路热管/热泵热水(PV-LHP/HPWH)系统用以制取生活热水。通过数学建模模拟和室外实验验证相结合的方法,分析3种运行模式下系统典型工况及长期运行性能,并对主要结构及运行... 详细信息

以太阳能、环路热管与热泵技术为基础,研究一种新型太阳能光伏-环路热管/热泵热水(PV-LHP/HPWH)系统用以制取生活热水。通过数学建模模拟和室外实验验证相结合的方法,分析3种运行模式下系统典型工况及长期运行性能,并对主要结构及运行参数的影响进行分析。分析结果显示,系统的太阳能光热利用效率与传统PV/T热水系统可比,年均太阳能供热百分比为50.9%,日均供电比例为13.7%。与传统电加热方式相比,该系统节能率达71.3%。

关键词：太阳能热管热泵模拟实验热水系统

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大功率自湿润流体热管传热性能研究

工程热物理学报 2019年第2期40卷 263-269页

作者：黄清军孙东方陶成申利梅胡强陈焕新电网输变电设备防灾减灾国家重点实验室(国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心) 长沙410007 华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

本文采用自湿润流体(质量分数0.2%的正庚醇溶液)研制了外径为16 mm的大功率热管,实验探究了在5°倾角下,大功率自湿润流体热管的传热性能及散热能力。实验表明质量分数0.2%的正庚醇溶液替代水作为工质可将热管传热极限提高到600 W以上,... 详细信息

本文采用自湿润流体(质量分数0.2%的正庚醇溶液)研制了外径为16 mm的大功率热管,实验探究了在5°倾角下,大功率自湿润流体热管的传热性能及散热能力。实验表明质量分数0.2%的正庚醇溶液替代水作为工质可将热管传热极限提高到600 W以上,且在大功率范围内可以有效减小热管热阻;吸液芯会增长热管的启动时间,在小功率范围内可以增强热管散热能力,但在大功率范围内,反而降低热管散热能力;排空工艺对大功率自湿润流体热管的性能影响不大。

关键词：热管大功率自湿润流体传热性能

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基于热阻网络法的热管导热性能分析

核动力工程 2022年第S02期43卷 53-59页

作者：崔迎欢徐建军谢添舟周慧辉中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室成都610213

为了获得热管温度、传输功率等导热特性,基于热阻等效理论建立了考虑蒸汽腔区域传热的二维热管热阻网络模型,获得了热管瞬态及稳态传热性能,并与文献及本文实验数据进行了对比验证,其绝热段平均温度最大相对误差为7.6%。研究结果表明,... 详细信息

为了获得热管温度、传输功率等导热特性,基于热阻等效理论建立了考虑蒸汽腔区域传热的二维热管热阻网络模型,获得了热管瞬态及稳态传热性能,并与文献及本文实验数据进行了对比验证,其绝热段平均温度最大相对误差为7.6%。研究结果表明,模型对文献钠工质热管及本文水工质热管实验数据具有较高的计算精度;热管轴向各段温度均匀性较好,吸液芯径向热阻是热管导热热阻的主要影响因素;热管工作温度与传输功率随冷源参数变化趋势相反,热管传输热量是一个自适应的动态调节过程。因此,热阻网络模型可以作为实验分析和热管设计的工具,同时还可以进一步扩大工况研究范围,获得边界条件对热管传热过程的影响规律,进一步为多应用场景下热管设计提供参考。

关键词：热管热阻网络模型导热特性冷热源参数影响规律