液氢温区脉动热管在不同充液率条件下的试验研究

发布时间：2017-11-06 20:15

  本文关键词：液氢温区脉动热管在不同充液率条件下的试验研究

  更多相关文章： 脉动热管 液氢温区 充液率 传热特性

【摘要】：近几十年来,低温制冷机的迅速发展使得低温制冷机的应用场合逐渐拓宽,如使用低温制冷机冷却超导磁体、冷冻细胞、冷却低温工质储罐等。然而,低温制冷机在应用中,经常会受到被冷却对象的体积及温度分布、冷量传输距离、振动等因素的限制,因此找到一种高效的冷量传输方式与低温制冷机相匹配将进一步延伸其应用领域。1990年脉动热管被发明以来,因结构简单灵活、传热高效和响应迅速等特点,一直备受国内外学者的关注,但研究主要在室温温区。近年来,许多学者试图将脉动热管应用到低温领域,特别是2001年超导磁体材料MgB2的出现,使得液氢温区脉动热管的研究与应用具有了重要意义。为此,本文开展了以下研究工作：首先对脉动热管的研究现状进行了总结,指出了低温温区脉动热管与室温温区脉动热管的异同之处,分析出低温脉动热管研究的难点,提出了液氢温区脉动热管研究的内容和方向。简述了脉动热管理论基础。其次对已有的液氢温区脉动热管试验装置进行了改进。改进了其制冷机二级冷头与脉动热管冷凝段之间连接部件、数据采集系统,使得试验装置能够获得更大加热功率时脉动热管的传热性能。最后开展了液氢温区脉动热管的试验研究,得到了不同充液率时脉动热管随加热功率增加时的传热特性。在本文的试验条件下,初始充液率为51.0%时,随着加热功率的增大,液氢温区脉动热管管内工质依次经历启动、脉动、过渡、环流、极限阶段。脉动热管在启动阶段和过渡阶段传热温差的波动很大,传热性能不稳定。然而在脉动阶段,脉动热管的传热温差很小且稳定。初始充液率为35.0%,脉动热管在加热功率为5.0 W时具有最高的有效导热系数为18.7kW/m·K,此时蒸发段与冷凝段温差为1.0 K,验证了该液氢温区脉动热管的高效传热特性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK172.4

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹小林;王伟;陈杰;;脉动热管的研究综述[J];能源研究与利用;2006年05期

2 徐荣吉;王瑞祥;丛伟;任挪颖;吴业正;;脉动热管启动过程的实验研究[J];西安交通大学学报;2007年05期

3 林梓荣;汪双凤;吴小辉;;脉动热管技术研究进展[J];化工进展;2008年10期

4 屈健;;脉动热管技术研究及应用进展[J];化工进展;2013年01期

5 史维秀;潘利生;;脉动热管理论及技术进展[J];流体机械;2013年07期

6 郝婷婷;马学虎;兰忠;李楠;;疏水表面对脉动热管性能的影响[J];工程热物理学报;2014年01期

7 杨蔚原,张正芳,马同泽;回路型脉动热管的运行与传热[J];上海交通大学学报;2003年09期

8 曲伟,马同泽;环路型脉动热管的稳态运行机制[J];工程热物理学报;2004年02期

9 杨洪海;KHANDEKAR Sameer;GROLL Manfred;;脉动热管技术的研究现状及前沿热点[J];东华大学学报(自然科学版);2006年03期

10 尹大燕;贾力;;脉动热管传热性能的实验研究[J];工业加热;2006年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹小林;周晋;晏刚;马贞俊;;脉动热管运行机理的可视化及传热特性研究[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年

2 刘利华;姜守忠;李阳春;;脉动热管的实验研究进展[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年

3 刘利华;李阳春;姜守忠;;脉动热管数值模型的研究[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年

4 尹大燕;贾力;;脉动热管传热性能的实验研究[A];第七届全国工业炉学术年会论文集[C];2006年

5 王学会;韩晓红;;脉动热管的性能研究[A];浙江制冷（2013年第01期总第102期）[C];2013年

6 刘蕾;解国珍;;脉动热管运行状态与振荡温度变化关系的实验研究[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

7 刘利华;姜守忠;李阳春;;一种新型的电子冷却技术——脉动热管冷却[A];制冷空调新技术进展——第三届制冷空调新技术研讨会论文集[C];2005年

8 徐荣吉;周晋;丛伟;任挪颖;;脉动热管传热过程分析[A];第十二届全国冷（热）水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年

9 杨洪海;KHANDEKAR Sameer;GROLL Manfred;;单回路闭式脉动热管内流型的模拟研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

10 韩洪达;杨洪海;尹世永;;脉动热管在空调排风余热回收中的应用研究[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 史维秀;改进型回路脉动热管可视化及传热性能研究[D];天津大学;2012年

2 郝婷婷;表面亲/疏水性能对脉动热管传递性能的影响[D];大连理工大学;2014年

3 杨洪海;闭式回路脉动热管运行性能的研究[D];东华大学;2006年

4 王宇;回路脉动热管运行传热特性及管路结构改进的研究[D];天津大学;2012年

5 尹达;脉动热管内脉动流动和传热的理论研究[D];大连海事大学;2014年

6 李惊涛;脉动热管流型的电容层析成像识别及换热特性研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2006年

7 曹滨斌;纳米流体扩容型脉动热管的传热研究[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张丽蓉;脉动热管能量回收装置的特性研究[D];北京建筑工程学院;2012年

2 韩魏;脉动热管传热性能研究[D];天津商业大学;2015年

3 何永泰;脉动热管单向运行性能研究[D];华南理工大学;2015年

4 陈小潭;磁流体脉动热管流动与传热特性的理论研究[D];南京理工大学;2015年

5 常超;脉动热管传热极限实验研究及建模分析[D];大连海事大学;2015年

6 张浩;自湿润流体对脉动热管传热性能影响的实验研究[D];大连海事大学;2015年

7 李楠;通道结构对脉动热管传热性能的影响研究[D];大连理工大学;2015年

8 曹魏佳;脉动热管换热器传热性能及工程应用技术研究[D];长春工程学院;2015年

9 凌翔;纳米颗粒对脉动热管传热性能影响的实验研究[D];大连海事大学;2016年

10 郑飞宇;高功率LED高效散热装置实验研究[D];大连海事大学;2016年

，

本文编号：1149213