两相流动力型分离式热管组合性能研究及工程应用

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1、分类号：TK01密级：UDC：621.5学校代码：11065硕士学位论文两相流动力型分离式热管组合性能研究及工程应用王伟指导教师田晓亮教授学科专业名称热能工程论文答辩日期2015年6月11日摘要两相流动力型分离式热管相对于传统的换热器以及常规热管具有：不受换热位置高差的影响，不受能量输送距离的影响，方便后期维修等优点，具有广阔的工程应用前景。本文通过实验和Fluent仿真对两相流动力型热管的组合应用进行相关的研究工作，使两相流动力型热管组合能够做到最大化、最优化的节能效果。本文首先对热管的原理以及目前出现的脉动热管、旋转热管以及两相流

2、动力型分离式热管进行了相关的介绍，并对热管输送能量的核心载体——工质进行了介绍。通过搭建动力型热管组合实验台，对动力型热管在冷却除湿应用中的组合应用的节能效果进行了分析，实验结果表明：动力型热管组合应用具有一个最优的热管套数，在空调冷量除湿工程应用中，在供风温度要求在20℃左右时，建议采用3套动力型热管；当供风温度要求在24℃时，建议采用4套动力型热管，这样可以通过调节其中的1套或者2套来控制供风温度。通过对两相流动力型热管组合实验装置增加制冷机组，使其除湿露点温度低于0℃，实验结果表明在除湿露点温度低于0℃的情况下冷却除湿依然可行，

3、但是需要合理设计实验装置并进行除霜。开启1套动力型热管后可以节能21.6%，继续开启1套动力型热管节能效果可以在加入1套动力型热管的基础上提高5.7%。通过使用Fluent软件对水平段直管段的两相流特性进行模拟仿真，可以直观的观察两相流的流动特性。对相同边界条件相同传热温差不同工况的动力型热管蒸发器换热情况进行分析，结果表明内外两套动力型换热效果应该处于近似相等的均衡状态。相同边界条件下的水平流动和竖直流动的模拟结果表明：在动力型热管中使用水平管路布置相对于竖直管路布置具有很大的优势。本文的最后总结前阶段对动力型热管所做的实验性能研究

4、以及Fluent模拟仿真工作,利用动力型热管组合对锅炉烟气余热进行回收利用的设计。利用该动力型热管组合的设计方案可以实现回收1337.37KW的余热量用来预热空气，预计在一年左右的时间就可以实现投资成本的回收。两相流动力型热管组合应用具有广阔的应用前景，既可以实现能量的高效回收利用，又便于替换现有换热器进行设备改造，值得大力推广应用。关键词：动力型热管组合；冷却除湿；Fluent；水平布管；余热回收；abstractComparedtoconventionalheatexchangersandregularheatpipes,twop

5、haseflowpump-assistedheatpipehasadvantages,forexample,theinstallationisn’tboundtotheheightdifferenceoftheheattransfersituationortheheattransferdistance,andit’seasyforfurthermaintenance,whichmakesthiskindofheatpipehaveabroadengineeringapplicationprospect.Throughexperimen

6、tandFluentsimulationstudiesoncombinationeffectofthetwophaseflowpump-assistedheatpipe,thispaperpresentsthemaximumandoptimizedperformanceofthecombinationeffect.Firstly,thispaperpresentstheintroductionoftheworkingprincipleofheatpipe,thepresentoscillatingheatpipe,therotatin

7、gheatpipeandthetwophaseflowpump-assistedheatpipe,aswellastheintroductionofthecoreelementoftheheattransferoftheheatpipe--workingfluid.Bybuildingtheexperimentalapparatusofthetwophaseflowpump-assistedheatpipeunits,thecombinationeffectforenergysavingincoolinganddehumidifyin

8、gapplicationisanalyzed.Theresultsshowthat:thereisaoptimumunitsforpump-assistedheatpipeapplication.Intheenginee