高温熔盐重力热管的初步实验研究

发布时间：2017-12-09 13:07

  本文关键词：高温熔盐重力热管的初步实验研究

  更多相关文章： 重力热管 启动 熔盐 蒸汽压力 表面张力

【摘要】：重力热管作为一种高效的传热元件,以其结构简单、制造成本低、传热性能高等优点,已被广泛应用于航天、余热回收、电子冷却和太阳能等领域。碱金属热管爆管时,碱金属工质很容易发生燃烧、甚至爆炸,会给工业过程造成不必要的经济损失和人身伤亡事故;有机物热管爆管时,有机物工质迅速扩散,危及人员人身健康。因此,寻找一种安全、高效、环境友好的高温热管传热工质显得十分重要。熔盐是一种蒸汽压力低、无毒无味、环境友好、与空气接触不会发生化学反应的高效传热工质。以熔盐为传热工质研制了多支新型热管,搭建了熔盐重力热管启动性能实验台,并进行了启动性能实验研究。通过对40g四元混合硝酸盐热管和萘热管的启动实验,得到不同热管轴向温度的变化规律。硝酸盐热管冷凝段温度可以升高到130℃,表明以四元混合硝酸盐这种新型工质作为热管工质是可行的。四元混合硝酸盐热管的响应时间比萘热管短,并且启动过程中,四元混合硝酸盐热管绝热段和冷凝段温度的一致性好于萘热管。通过对不同工质充装量的四元混合硝酸盐热管的启动实验,得到不同热管轴向温度的变化规律。四元混合硝酸盐热管冷凝段的温度随着充装量的增加而降低,在工质充装量为40g时,热管启动效果最好。通过对40g四元混合硝酸盐热管的倾角实验,得到不同角度下热管轴向温度的变化规律。炉温不超过400℃,倾角为50°时,热管传热效果最好。炉温为450℃,倾角为30°时,热管传热效果最好。通过对以混合溴化盐、Hitec以及Solar salt为工质的熔盐重力热管的启动实验,得到不同热管轴向温度的变化规律。三种熔盐工质热管冷凝段温度未发生变化,则三支熔盐热管未正常启动。本文设计加工了克努森腔体并与同步热分析仪相结合搭建了熔盐工质蒸汽压测量实验台,对工质的饱和蒸汽压力进行测量,测量出Zn、NaBr以及四元混合硝酸盐等样品不同温度下的饱和蒸汽压力,并且拟合出了所测样品蒸汽压的计算公式。利用熔体物性综合测试仪成功的测量了四元混合硝酸盐的表面张力,并获得了四元混合硝酸盐表面张力随温度变化的规律。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172.4

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