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基于热管的自燃煤矸石山降温效应

科学技术与工程 2022年第3期22卷 981-986页

作者：高彤张永波柴丽霞陈俊兴太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 山西宏鼎科技有限公司太原030000

为预防煤矸石山氧化发火,抑制矸石山自燃升温,基于热管相变传热原理,在煤矸石山现场开展热管降温效果的单管试验,研究煤矸石山温度分布规律和热管对其内部温度的冷却效果。研究结果表明,试验条件下,热管能够有效降低煤矸石山内部温度,... 详细信息

为预防煤矸石山氧化发火,抑制矸石山自燃升温,基于热管相变传热原理,在煤矸石山现场开展热管降温效果的单管试验,研究煤矸石山温度分布规律和热管对其内部温度的冷却效果。研究结果表明,试验条件下,热管能够有效降低煤矸石山内部温度,达到抑制升温、预防自燃的目的。60 d内,降温最大值在深度4 m位置,最大值为27℃,平均降温0.45℃/d。水平方向上,矸石与热管距离越近,降温效果越明显,最大控温半径可达3 m,最佳控温半径为2 m;垂直方向上,降温效果随深度增加先增加后减小,蒸发段所在深度为降温效果最佳深度范围。

关键词：热管煤矸石山自燃防灭火效果控温半径

高压开关柜复合毛细增容热管蒸发器性能与结构优化

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高电压技术 2019年第2期45卷 518-524页

作者：刘国特宋新明江栩铄谢龙裕广东电网有限责任公司东莞供电局东莞523000 华南理工大学电力学院广州510080

为了满足负荷高峰期的需要,将10kV高压开关柜电流极限值从3 kA提高至4 kA,需增容33.3%。首先,根据热管工作原理与理论技术、工作液属性,结合开关柜内部结构与发热功率,计算了热管正常工作的各项极限数值,设计了高压开关柜动静触头4种增... 详细信息

为了满足负荷高峰期的需要,将10kV高压开关柜电流极限值从3 kA提高至4 kA,需增容33.3%。首先,根据热管工作原理与理论技术、工作液属性,结合开关柜内部结构与发热功率,计算了热管正常工作的各项极限数值,设计了高压开关柜动静触头4种增容热管结构;其次,设计了10kV高压开关柜动静触头增容热管温升试验平台,研究了热管绝热段、蒸发段形状、开关柜不同部位的通风面积对开关柜动静触头热管冷却效果的影响。研究结果表明,绝热段为L型的热管冷却效果优于绝热段弯曲型的热管;蒸发段为抱箍型的热管冷却效果优于蒸发段为平板型的热管;开关柜断路器室、母线室、电缆室、前后下门的最优有效通风面积分别为0.3、0.12、0.13、0.07 m2。

关键词：热管高压开关柜增容冷却温升风道优化

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多蒸发器热虹吸回路热管启动与不稳定性研究

工程热物理学报 2020年第4期41卷 792-796页

作者：张海南邵双全田长青中国科学院低温工程学重点实验室中国科学院理化技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

多蒸发器热虹吸回路热管能够将自然冷能利用和低损耗冷量输配集成一体,在数据中心节能冷却领域具有独特的应用前景。本文建立了具有三蒸发器且流动可视化的热虹吸回路热管实验台,对其启动特性和运行不稳定性开展了研究,为其实际应用提... 详细信息

多蒸发器热虹吸回路热管能够将自然冷能利用和低损耗冷量输配集成一体,在数据中心节能冷却领域具有独特的应用前景。本文建立了具有三蒸发器且流动可视化的热虹吸回路热管实验台,对其启动特性和运行不稳定性开展了研究,为其实际应用提供基础理论支撑。结果表明,启动过程中,在高充液率情况下沸腾倾向于率先发生在蒸发器顶部,达到稳态后,蒸发器顶部的温度更低,这是由于在蒸发器顶部气泡更大,沸腾更为剧烈。而在较小充液率下,蒸发器顶部和底部几乎同时发生沸腾,达到稳态后,顶部温度更高,这是由于充液率较小时液池在顶部发生蒸干;距离冷凝器较远的蒸发器由于连接管的流动阻力更大,启动峰值温度和稳态温度更高;对于某一蒸发器而言,加热与它并联的蒸发器后,与仅有单一蒸发器输入热量相比,温度波动的幅度有所增大而波动频率有所减小。

关键词：热管热虹吸多蒸发器启动不稳定性

基于热管的轻量化液压油箱散热设计与试验研究

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液压与气动 2023年第7期47卷 1-7页

作者：肖洋胡建军姚静孔祥东燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004

为强化轻量化液压油箱的散热能力,基于传热学原理,利用热管高效传热的特性,配合多层螺旋折流板,设计了一种储油散热一体化的轻量化液压油箱,完成了样机加工和试验台的搭建。以样机散热功率和总传热系数为研究目标,探究了不同冷却风量、... 详细信息

为强化轻量化液压油箱的散热能力,基于传热学原理,利用热管高效传热的特性,配合多层螺旋折流板,设计了一种储油散热一体化的轻量化液压油箱,完成了样机加工和试验台的搭建。以样机散热功率和总传热系数为研究目标,探究了不同冷却风量、加热温度和水流量对油箱散热性能的影响,针对试验中的新发现进行了样机改进试验。结果表明,在一定范围内增加冷却风量、提升加热温度和水流量均能强化油箱的散热性能。在研究工况范围内,样机最高散热功率达到了1.13 kW,散热功率密度为22 kW/m^(3)。

关键词：液压油箱一体化散热设计热管试验研究

热管及保温材料在青藏直流联网工程中的应用研究

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岩土工程学报 2014年第10期36卷 1896-1907页

作者：穆彦虎俞祁浩李国玉马巍毛云程郭磊中科院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 甘肃省交通科学研究院有限公司甘肃兰州730050

针对青藏直流联网工程塔基热管措施应用效果,通过现场实测资料确定了热管年内工作周期及混凝土桩基表面热效应,考虑无绝热段热管传热过程组成,建立空气–热管–土体耦合传热数学模型,利用有限元方法系统模拟不同年平均地温分区锥柱式塔... 详细信息

针对青藏直流联网工程塔基热管措施应用效果,通过现场实测资料确定了热管年内工作周期及混凝土桩基表面热效应,考虑无绝热段热管传热过程组成,建立空气–热管–土体耦合传热数学模型,利用有限元方法系统模拟不同年平均地温分区锥柱式塔基传热过程及气候变暖背景下基础周围多年冻土热状况发展变化趋势。结果表明:冷季热管工作期间,其对周围土体冷却降温效果显著,同时由于混凝土塔基为热的良导体,热管产生的"冷量"通过基础及其底座快速向基础周围传递,使得基础下形成大范围低温冻土。暖季,热管停止工作期间,由于基础埋设较浅,混凝土塔基良好的导热性能使得其周围浅层土体温度升温较快,量值基本与天然地表下同一深度接近,而基础下部深层地温则主要受热管作用控制,温度较低。在单一塔腿4根热管及50 a气温升高2.6℃背景下,-1.0℃、-1.5℃两种年平均地温条件下,桩基础下部多年冻土仍保持冻结状态,满足工程对于冻土地基热状况的要求。-0.5℃年平均地温条件下,运营后期桩基础周围土体季节融化深度已大于桩基埋深。在该地温条件下,通过热管–保温板复合措施的采用,可有效发挥热管的"冷却降温"及保温板的"隔热保冷"效能,在大幅减小基础周围土体的最大季节融化深度的同时降低锥柱式基础底部深层地温,进而满足工程需求。

关键词：青藏直流联网工程塔基热管保温板气候变暖

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基于热管技术的钻井液地面降温系统研制

石油机械 2023年第3期51卷 24-32页

作者：梁晓阳赵聪赵向阳张亚洲白园园杨谋中国石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

针对目前钻井液地面降温设备存在的过流通道狭窄、易腐蚀、换热效率低等问题,通过计算换热量及换热系数等,确定了热管参数和数量,设计并开发了一套钻井液地面降温系统,建立了一套井筒瞬态温度场数值模型,进行了模拟样机试制及冷却试验,... 详细信息

针对目前钻井液地面降温设备存在的过流通道狭窄、易腐蚀、换热效率低等问题,通过计算换热量及换热系数等,确定了热管参数和数量,设计并开发了一套钻井液地面降温系统,建立了一套井筒瞬态温度场数值模型,进行了模拟样机试制及冷却试验,并在顺北X井完成首次应用。应用结果表明:该系统可将钻井液循环入井温度降低30℃左右,井底循环温度降低5~8℃,可有效缓解井下仪器高温下失效问题;建立的井筒温度场瞬态分析数值模型可以有效地指导选井工作和分析工作;为降低经预测过高的井底循环温度,须在钻井设计时统筹考虑井身结构、钻具组合、循环排量等关键因素。所得结论可为现场选井以及应用效果分析等工作提供理论指导。

关键词：钻井液地面降温热管井筒温度场数值模型

不同加热功率条件下钠钾合金热管启动和传热性能

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航空动力学报 2019年第1期34卷 1-7页

作者：郭航贾先剑郭青闫小克叶芳马重芳北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124 中国计量科学研究院热工计量科学研究所北京100013

以钠钾合金(NaK-55)为工质进行实验,分别在800、1 000、1 200、1 400、1 600W的加热功率条件下对钠钾合金热管的启动和传热性能进行研究。实验结果表明:在800～1 600W加热功率范围内,在冷却水冷却条件下,该钠钾合金热管可以完全启动并... 详细信息

以钠钾合金(NaK-55)为工质进行实验,分别在800、1 000、1 200、1 400、1 600W的加热功率条件下对钠钾合金热管的启动和传热性能进行研究。实验结果表明:在800～1 600W加热功率范围内,在冷却水冷却条件下,该钠钾合金热管可以完全启动并进入稳定工作状态。随着加热功率的提高,热管外壁面温度整体略有增加,冷凝段启动时间缩短,钠钾合金热管的当量传热系数、蒸发区表面传热系数、冷凝区表面传热系数随加热功率的提高成线性增加。

关键词：热管钠钾合金传热加热功率相变

5G机柜式热管空调一体机过渡季动态性能实测

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科学技术与工程 2022年第22期22卷 9616-9622页

作者：付继垚张泉孟凡希邹思凯原书瑶刘宝昌王未沙正勇湖南大学土木工程学院长沙410082 中国移动通信集团设计院有限公司北京100080 香江科技股份有限公司扬中212299

5G基站能耗高、发热量大,传统房间级精密空调难以保障设备安全高效运行,为此,开发了一种新型机柜式热管空调一体机,通过热管自然冷却、机械制冷辅助以提高空调系统的安全性和能效。通过现场测试,分析了该机组在过渡季的不同运行模式下... 详细信息

5G基站能耗高、发热量大,传统房间级精密空调难以保障设备安全高效运行,为此,开发了一种新型机柜式热管空调一体机,通过热管自然冷却、机械制冷辅助以提高空调系统的安全性和能效。通过现场测试,分析了该机组在过渡季的不同运行模式下的工作性能、设备的热安全性。结果表明:在常规双侧运行模式下,制冷系统可以保证设备的安全运行,其电能利用效率(power usage efficiency, PUE)为1.59;仅开启热管系统,可以保证左侧机柜设备安全运行,PUE为1.31。单侧机柜制冷系统开启时,可保障设备的安全性,系统PUE降低至1.34,与常规制冷模式相比,其节能率为41.7%。

关键词： 5G基站机械制冷热管现场测试节能

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GEO长寿命卫星热管在轨等温性能分析

中国空间科学技术 2020年第6期40卷 89-98页

作者：刘百麟李一帆胡帼杰王录中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094

热管是GEO长寿命卫星热控设计大量使用的重要传热元件,其在轨等温传热性能是影响卫星安全可靠工作的关键因素。针对中国在轨长期稳定运行的GEO长寿命卫星热管,基于热管在轨温度遥测数据,采用数理统计方法分析热管在轨等温性能随时间的... 详细信息

热管是GEO长寿命卫星热控设计大量使用的重要传热元件,其在轨等温传热性能是影响卫星安全可靠工作的关键因素。针对中国在轨长期稳定运行的GEO长寿命卫星热管,基于热管在轨温度遥测数据,采用数理统计方法分析热管在轨等温性能随时间的实际变化规律,分析表明:GEO长寿命卫星热管在轨等温性能稳定性良好,等温性受热管自身温度水平影响较大,年周期内呈现季节性变化,全寿命周期内随飞行时间推移呈现性能衰减下降趋势,寿命末期等温性优于1.6℃,并从热管设计、热负荷大小与分布、使用环境等方面进行等温性改进分析及应用建议。

关键词： GEO 长寿命卫星热管在轨等温性能