脉动热管传热极限的实验研究常超

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1、传热传质学编号：143383中国工程热物理学会学术会议论文脉动热管传热极限的实验研究常超纪玉龙李根马鸿斌孙玉清(大连海事大学轮机工程学院，辽宁，大连,116026)(Tel:0411-84725295Email:jiyulongcn@163.com)摘要:本文主要阐述关于脉动热管传热极限的实验研究。本次实验所采用的脉动热管由三部分组成：蒸发端长40mm,冷凝端长64mm利绝热端长51mm。水、乙醇和纳米流体(水+氧化铝，乙醇+氧化铝)作为工作介质。充液率由30%变化到70%,倾斜角度由0°变化到90°。实验结果表明(1)水基纳米流体能够增强脉动热筲的传热性能，乙醇纳

2、米流体塚化脉动热管的传热性能，但是两者都会使输入的极限功率增加；(2)脉动热管传热极限会随着充液率的増加而变人；(3)脉动热管的热阻会随着倾斜角度的增加而变小，传热极限会随着倾斜角度的增加而变大；(4)水作为工作介质比乙醇作为工作介质的传热性能好，传热极限高，水作为工作介质更有利于脉动热管运行。关键词：脉动热筲；纳米流体；传热极限；强化传热Abstract：Thisresearchrepresentsanexperimentalinvestigationontheoperatinglimitationofanoscillatingheatpipe(OHP).TheO

3、HPhasthreesections:evaporator,condenserandadiabaticsectionswithlengthsof40mm,64mmand51mm,respectively.Water,alcoholoramixtureofwater(oralcohol)andalumina(AI2O3)makingupananofluidservedastheworkingfluid・Fillingratiosrangingfrom30%to70%,andtiltangles(orientation)rangingfrom0°to90°werestu

4、died・Theexperimentalresultsshowed(1)thewater/AUOsnanofluidcanenhancetheOHPheattransferperformance,i.e.,butthealcohol/Al2O3nanofluidcannot,thehighestinputpowerincreasedwhentheOHPwaschargedwithbothwater/AUOsandalcohol/AUOnanofluid;(2)theoperatinglimitationincreasedasthefillingratioincrea

5、sedfrom30%to70%,buttheoptimumfillingratiooftheOHPis30%or50%whentheworkingpowerislowerorhigher;(3)thethermalresistaneeoftheOHPdecreasedasthetiltangleincreased,andtheoperatinglimitationincreasedasthetiltangleincreased;and(4)theheatperformanceoftheOHPchargedwithwaterisbetterthantheOHPchar

6、gedwithalcohol,withahigheroperatinglimitation,sothewateristhebetterworkingfluidthanalcohol.Keywords:oscillatingheatpipe(pulsatingheatpipe);nanofluid;operatinglimitation;heattransferenhancement基金项目：国家口然科学基金(50909010)大连市科技计划项目(No.2013A14GX039),辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LNETLJQ2013056)中央高校基本科研业务费(N

7、o.3132014320)1.背景脉动热管利用热量驱动气液做脉动运动和相变传热，将热量从蒸发端传到冷凝端。与普通热管相比，脉动热管由以下优点：>脉动热管将热能转化成液柱和气泡的动能，启动和维持脉动；>在脉动热管内，热驱动的脉动流动会产生一些“空白”表面，这些表面在两个液柱之间会有细薄膜区域，这会有效地增强蒸发传热；>在脉动热管屮，脉动运动和循环流动有效增强了强迫对流和相变传热；>随着输入功率的增加，脉动热管的传热能力会增加。由于脉动热管这些独特的特点，自从上世纪九十年代Akachi(l1发明第一个脉动热管以來，进行了大量关于脉动热管的研究。先前的研究主要聚焦脉动