微细结构强化平板蒸发腔重力热管传热性能实验研究
发布时间：2021-02-22 15:37
作为一种高效的传热元件,重力热管因其结构简单、制造方便、成本低廉而在工业生产中的换热领域得到广泛应用。随着能源危机的加重和环境问题的恶化,世界各国都开始注重节能减排,对重力热管传热能力的强化研究成为重力热管研究的热点内容。本文综述了重力热管的研究现状,并将现有的研究分为:理论分析、数值仿真、实验研究三个方面,研究者多以实验研究为主要研究方法。通过整理发现,对重力热管的研究多集中在改变工质种类和充液率以及毛细芯的制作,而对微结构对重力热管传热性能影响的研究相对较少,因此,本文对重力热管的结构进行了改造优化,使其具备一个蒸发腔,并在蒸发段加工有微柱体结构以强化换热,采用实验研究的方法探讨不同尺寸微柱体对重力热管传热性能的影响。本文主要研究工作如下:本文综述了重力热管的工作原理及研究现状,设计并制作具有微细柱体结构的平板蒸发腔重力热管,设计搭建重力热管性能测试实验平台,确定实验方案和实验流程,以及实验数据的处理方法。通过实验的方法对比分析了不同尺寸微柱体结构对平板蒸发腔重力热管梯级启动过程中启动温度和启动时间的影响。结果发现具有微柱体结构的重力热管的启动时间和启动温度均低于平板表面热管的启动...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 热管工作原理
1.3 热管研究进展
1.3.1 理论分析
1.3.2 数值模拟
1.3.3 实验研究
1.4 本文主要内容及意义
第2章 重力热管传热理论
2.1 蒸发段传热过程
2.2 冷凝段换热过程
2.3 重力热管的传热极限
2.4 重力热管的不稳定震荡现象
2.5 本章小结
第3章 实验平台的设计与搭建
3.1 实验热管的设计
3.1.1 管壳材料选择
3.1.2 工作介质的选择
3.1.3 实验热管的设计
3.2 实验系统设计
3.3 实验流程
3.4 实验数据处理
3.5 实验误差及不确定性分析
3.6 本章小结
第4章 平板蒸发腔重力热管启动特性分析
4.1 微柱体高度变化对平板蒸发腔重力热管启动过程的影响
4.2 微柱体宽度变化对平板蒸发腔重力热管启动过程的影响
4.3 本章小结
第5章 平板蒸发腔重力热管传热性能分析
5.1 微柱体高度变化对重力热管蒸发段壁面温度及过热度的影响
5.2 微柱体高度变化对重力热管工作压力的影响
5.3 微柱体高度变化对重力热管蒸发段传热系数的影响
5.4 微柱体高度变化对重力热管总热阻的影响
5.5 微柱体宽度变化对重力热管蒸发段壁面温度及过热度的影响
5.6 微柱体宽度变化对重力热管工作压力的影响
5.7 微柱体宽度变化对重力热管蒸发段传热系数的影响
5.8 微柱体宽度变化对重力热管总热阻的影响
5.9 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]小角度下自湿润流体重力热管传热特性[J]. 辛公明,秦秋杨,张鲁生,季万祥,张炜,程林. 工程热物理学报. 2015(06)
[2]我国新能源战略的重大技术挑战及化解对策[J]. 罗来军,朱善利,邹宗宪. 数量经济技术经济研究. 2015(02)
[3]“十三五”中国能源消费总量控制与节能[J]. 戴彦德,吕斌,冯超. 北京理工大学学报(社会科学版). 2015(01)
[4]交叉齿内螺纹重力热管强化传热特性[J]. 田富中,辛公明,亓海青,程林. 工程热物理学报. 2014(05)
[5]内螺纹重力热管变功率运行特性[J]. 辛公明,王鑫煜,张鲁生,程林. 工程热物理学报. 2013(11)
[6]纳米流体重力热管启动性能的试验研究[J]. 周根明,周少华,赵忠超,赵忠梁. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]三相流闭式重力热管传热性能[J]. 姜峰,刘泽,王兵兵,李修伦. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2013(06)
[8]两相热虹吸循环蒸发侧传热模型比较[J]. 张朋磊,王宝龙,韩林俊,石文星,李先庭. 化工学报. 2013(08)
[9]中温两相闭式热虹吸管的性能[J]. 张亮,杨峻. 南京工业大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]重力热管性能测试的实验研究[J]. 刘卫火,蒋绿林,高伟. 化工机械. 2012(01)
博士论文
[1]轴向槽道热管传热机理分析与实验研究[D]. 杨开敏.山东大学 2013
硕士论文
[1]蒸汽腔平板热管内气液相变传热特性的实验研究[D]. 张孟臣.东南大学 2016
[2]变工况重力热管传热特性研究[D]. 李鑫.山东大学 2016
[3]重力热管传热极限影响因素的研究[D]. 刘敏.华南理工大学 2016
[4]自湿润流体重力热管传热特性[D]. 张鲁生.山东大学 2015
[5]工业烟气余热回收利用方案优化研究[D]. 孟嘉.华中科技大学 2008
本文编号：3046203
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 热管工作原理
1.3 热管研究进展
1.3.1 理论分析
1.3.2 数值模拟
1.3.3 实验研究
1.4 本文主要内容及意义
第2章 重力热管传热理论
2.1 蒸发段传热过程
2.2 冷凝段换热过程
2.3 重力热管的传热极限
2.4 重力热管的不稳定震荡现象
2.5 本章小结
第3章 实验平台的设计与搭建
3.1 实验热管的设计
3.1.1 管壳材料选择
3.1.2 工作介质的选择
3.1.3 实验热管的设计
3.2 实验系统设计
3.3 实验流程
3.4 实验数据处理
3.5 实验误差及不确定性分析
3.6 本章小结
第4章 平板蒸发腔重力热管启动特性分析
4.1 微柱体高度变化对平板蒸发腔重力热管启动过程的影响
4.2 微柱体宽度变化对平板蒸发腔重力热管启动过程的影响
4.3 本章小结
第5章 平板蒸发腔重力热管传热性能分析
5.1 微柱体高度变化对重力热管蒸发段壁面温度及过热度的影响
5.2 微柱体高度变化对重力热管工作压力的影响
5.3 微柱体高度变化对重力热管蒸发段传热系数的影响
5.4 微柱体高度变化对重力热管总热阻的影响
5.5 微柱体宽度变化对重力热管蒸发段壁面温度及过热度的影响
5.6 微柱体宽度变化对重力热管工作压力的影响
5.7 微柱体宽度变化对重力热管蒸发段传热系数的影响
5.8 微柱体宽度变化对重力热管总热阻的影响
5.9 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]小角度下自湿润流体重力热管传热特性[J]. 辛公明,秦秋杨,张鲁生,季万祥,张炜,程林. 工程热物理学报. 2015(06)
[2]我国新能源战略的重大技术挑战及化解对策[J]. 罗来军,朱善利,邹宗宪. 数量经济技术经济研究. 2015(02)
[3]“十三五”中国能源消费总量控制与节能[J]. 戴彦德,吕斌,冯超. 北京理工大学学报(社会科学版). 2015(01)
[4]交叉齿内螺纹重力热管强化传热特性[J]. 田富中,辛公明,亓海青,程林. 工程热物理学报. 2014(05)
[5]内螺纹重力热管变功率运行特性[J]. 辛公明,王鑫煜,张鲁生,程林. 工程热物理学报. 2013(11)
[6]纳米流体重力热管启动性能的试验研究[J]. 周根明,周少华,赵忠超,赵忠梁. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]三相流闭式重力热管传热性能[J]. 姜峰,刘泽,王兵兵,李修伦. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2013(06)
[8]两相热虹吸循环蒸发侧传热模型比较[J]. 张朋磊,王宝龙,韩林俊,石文星,李先庭. 化工学报. 2013(08)
[9]中温两相闭式热虹吸管的性能[J]. 张亮,杨峻. 南京工业大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]重力热管性能测试的实验研究[J]. 刘卫火,蒋绿林,高伟. 化工机械. 2012(01)
博士论文
[1]轴向槽道热管传热机理分析与实验研究[D]. 杨开敏.山东大学 2013
硕士论文
[1]蒸汽腔平板热管内气液相变传热特性的实验研究[D]. 张孟臣.东南大学 2016
[2]变工况重力热管传热特性研究[D]. 李鑫.山东大学 2016
[3]重力热管传热极限影响因素的研究[D]. 刘敏.华南理工大学 2016
[4]自湿润流体重力热管传热特性[D]. 张鲁生.山东大学 2015
[5]工业烟气余热回收利用方案优化研究[D]. 孟嘉.华中科技大学 2008
本文编号：3046203
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