探索三相流重力热管的传热性能研究

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1、天津大学硕士学位论文三相流重力热管的传热性能研究姓名：史金涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：姜峰201006摘要重力热管以其高效的传热性能、热流密度可变性、结构简单、工作安全可靠等优良特性而越来越受到人们的重视，被广泛应用于余热回收、省煤器、电子元件的冷却、太阳能以及航天器的热控制等领域。对于重力热管的强化传热，人们已经做了大量的研究，例如，在热管外侧加肋片，热管内侧加竖直凹槽等。本文提出将三相流强化传热技术应用于重力热管，并对其传热性能进行了初步研究。本文以充液率、加热功率和固含率等作为操作参数，分别研究了两相流重力热管和三相流重力热管的传热性能。研究

2、结果表明，两相流重力热管的传热系数随充液率的减小而增大，随加热功率的增加而增大。对于三相流重力热管，分别考察了口，2x3mm的树脂、a53．15mm和西2mm的聚甲醛三种颗粒对于传热的影响。结果表明，树脂的强化传热效果好于其他两种颗粒，与两相流重力热管相比，加热段对流传热系数提高了2．8％'--'28．3％，冷凝段对流传热系数提高了0．7％"--26．9％；两种聚甲醛颗粒在加热功率小于2000W时，恶化了热管的传热性能，但在加热功率达到2000W时，开始起到强化传热的效果。研究还表明，加入固体颗粒后，热管的工作温度比两相流重力热管有所下降。因此，三相流强化传热技术

3、应用于重力热管是可行的。关键词：重力热管；三相流；强化传热ABSTRACTWithitshighthermalconductivity，heatfluxvariability，simplestructure，highsafetyandreliability，gravityheatpipehasgraduallyattractedpeople’Sattentionandbeenwidelyusedinwasteheatrecovery，economizer，thecoolingofelectroniccomponents，solarenergyandspacecra

4、ftthermalcontrolandotherfields．Forheattransferenhancementofgravityheatpipe，manyresearcheshavebeencarriedout,forexample，addingribsontheoutsideoftheheatpipeandaddingverticalgroovesontheinsideoftheheatpipeandSOon．Thethree—phaseflowheattransferenhancementtechnologyforgravityheatpipeispres

5、entedandinvestigatedinthispaper．Inthispaper，theeffectsofoperationparameterssuchasfillingratio，heatingpowerandsolidholdupontheheattransferperformanceoftwo-phaseflowandthree-phaseflowgravityheatpipesarestudied．Theresearchresultsindicatethattheheattransfercoefficientoftwo—phasegrayityhea

6、tpipedecreaseswiththedecreasingofthefillingratioandincreasedwiththeincreaseofheatpower．Forthethree-phaseflowgravityheatpipe，theeffectsofcP2×3mmresin，cP3．15mmandcP2mmpolyformaldehyde(POM)onheattransferareinvestigated．Theresultsshowthatheattransferenhancementeffectofresinparticleisbette

7、rthantheothertwoparticles．Comparingwithtwo-phaseflowgravityheatpipe，theboilingheattransfercoefficientincreasedby2．8％to28．3％，condensationheattransfercoefficientincreasedby0．7％to26．9％．ThetwoPOMparticlesdeteriorateheattransferperformanceoftheheatpipeatheatingpowerlessthan2000W：andenhance

8、heatt