复杂热管与两相流分离式热管的性能实验研究

发布时间：2017-05-12 10:02

  本文关键词：复杂热管与两相流分离式热管的性能实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文结合工程实际背景,对两种动力型热管进行了实验研究。动力型热管较非动力型的分离式热管具有很大的优越性,本文的研究工作对动力型热管的在工程实际中的设计和应用具有一定的指导意义和应用价值。 本文首先介绍了热管的总体发展概况和国内发展现状,并对各类热管的结构和传热特性进行了分析。本文对复杂热管系统进行了深入的实验研究和简单的理论分析。研究表明,在复杂热管系统内,充液率存在最佳值0.38～0.43,充液率过大或过小对换热性能都有不利的影响。换热量随着系统内工质流量的增大而逐渐增大,当达到管路的流动极限时不再增加而保持稳定不变。管路阻力愈大,对换热性能愈不利。复杂热管系统存在小循环时,对系统传热性能有利且系统更易启动。在驱动温差分别为12.8℃和16.0℃的工况下,系统小循环启动后,换热量分别提高20%和28%。 在复杂热管基础上对其结构简化而提出了一种崭新的动力型热管——两相流分离式热管。在无储液罐热管系统可启动的充液率条件下,换热量随着充液率的增大而减小。提高冷热源水循环流量对系统换热性能有利。气液两相流的出现可提高换热效率,在充液率不同的情况下,换热量可提高4%到21%不等。两相流分离式热管系统启动需满足的条件是其溶液泵进口的压力需不高于蒸发器和冷凝器中的压力。两相流分离式热管的适应性强,可满足蒸发器与冷凝器任意不同相对位置的安装。有储液罐热管系统,换热量随着充液率的增大先增大后减小,充液率存在最佳值0.35；有储液罐热管系统的最大换热量高无储液罐热管系统8%。 动力型热管系统是一种通过气液相变潜热利用低能耗传递高密度能量的技术,具有节能、高效、可控等特点。在克服非动力型热管存在的冷凝器和蒸发器安放位置受限、蒸发器供液不足、远距离管路中驱动力不够和对变工况的适应性差等问题上,动力型热管系统优势明显。
【关键词】：复杂热管 两相流热管 传热性能 充液率 热阻
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK172.4
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 绪论7-13
• 0.1 引言7
• 0.2 热管的发展概况7-11
• 0.2.1 热管发展的总体概况7-9
• 0.2.2 热管在我国的发展概况9-10
• 0.2.3 热管的发展趋势10-11
• 0.3 本论文的研究内容11-13
• 第一章 各类热管的结构和特性分析13-23
• 1.1 无外加动力热管13-20
• 1.1.1 普通热管13-14
• 1.1.2 分离式热管14-16
• 1.1.3 两相闭式热虹吸管16
• 1.1.4 可变导热管16-17
• 1.1.5 脉动热管17-18
• 1.1.6 毛细泵回路热管18-19
• 1.1.7 环路式热管19-20
• 1.2 外加动力热管20-23
• 1.2.1 机械驱动式分离型热管—热环20
• 1.2.2 复杂热管20-22
• 1.2.3 两相流分离式热管22-23
• 第二章 无高差水平布管分离式热管的性能实验研究23-31
• 2.1 实验装置和方法24-25
• 2.1.1 实验装置24-25
• 2.1.2 实验方法25
• 2.2 实验结果与分析25-29
• 2.2.1 充液率对温度空间分布和温差平均值的影响25-27
• 2.2.2 驱动温差对温度空间分布和温差平均值的影响27-29
• 2.3 复杂热管应用于空调系统的实验研究29-30
• 2.3.1 换热均匀性分析29-30
• 2.3.2 节能性分析30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 复杂热管的性能实验研究31-42
• 3.1 实验装置和方法31-33
• 3.1.1 实验装置32-33
• 3.1.2 实验步骤33
• 3.2 实验结果与分析33-41
• 3.2.1 热管系统的热阻分析方法33-34
• 3.2.2 充液率对换热性能的影响34-35
• 3.2.3 工质循环量与换热能力关系的规律35-38
• 3.2.4 系统管路阻力对换热性能的影响38-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 两相流分离式热管的性能实验研究42-51
• 4.1 实验装置和方法42-44
• 4.1.1 实验装置42-43
• 4.1.2 实验步骤43-44
• 4.2 实验结果与分析44-49
• 4.2.1 热管热阻分析方法44
• 4.2.2 充液率对换热性能的影响44-47
• 4.2.3 冷热源循环水流量对换热性能的影响47-48
• 4.2.4 两相流分离式热管系统的启动48
• 4.2.5 两相流分离式热管的适应性48-49
• 4.3 两相流分离式热管有无储液罐换热性能对比49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 结论及展望51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 攻读学位期间的研究成果56-57
• 附录57-59
• 致谢59-60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鱼剑琳,张华,王宜义,吴业正,金立文;热管换热器在房间空调器上的应用[J];西安交通大学学报;1996年10期

2 李烈兵，，潘志翔，李格升;船舶柴油机热管换热器的设计计算[J];武汉造船;1996年03期

3 卫兴国;;热管换热器的积灰及其解决的对策[J];大众用电;1986年01期

4 李文科;许永贵;顾锦荣;;热管换热器的应用及经济效益分析[J];工业炉;1991年04期

5 周建国;;热管换热器在锅炉上的应用[J];中国设备工程;2005年12期

6 冯志华;;多层式热管换热器的研究[J];能源工程;1985年04期

7 孙秀权;;气-气式热管换热器设计计算方法探讨[J];应用能源技术;1986年02期

8 李栋芳;;水-钢热管换热器的应用及除尘措施[J];湖南有色金属;1987年06期

9 王彦峰，顾兆林，冯霄，郁永章;热管换热器在制备裂化催化剂工艺流程中的应用研究[J];节能;1999年05期

10 杨光绪;;热管换热器在空调系统中的应用[J];节能;1987年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李维国;邱龙宝;陈远国;石程名;黄大钟;刘兴仁;;分离式热管在宝钢热风炉余热回收中的应用[A];1997中国钢铁年会论文集（上）[C];1997年

2 汪开保;王飞;钱伏虎;;干熄焦热管换热器存在的问题及改进措施[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集（下册）[C];2010年

3 韩建勋;朱正平;;热管换热器等在碳酸镁干燥中的节能降耗运用[A];2009年中国镁盐行业年会暨节能与发展论坛论文集[C];2009年

4 李志亮;金苏敏;;两级烟气废热热管LiBr-H_2O制冷机热管管排排列与组合对温度分布的影响[A];第九届海峡两岸制冷空调技术交流会论文集[C];2009年

5 黄镛镛;张支干;;热管换热器的应用[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会资料集（1）[C];1998年

6 艾青云;;热管换热器在冷冻除湿机上的应用[A];全国暖通空调制冷1994年学术年会资料集[C];1994年

7 李红;唐均;;热管在工业窑炉余热利用中的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C];2011年

8 杨峻;徐通明;;分离式液——气热管换热器的设计与应用[A];江苏省能源研究会第八届学术年会论文集[C];2000年

9 高振江;曹崇文;;热管式热风炉[A];2002农业工程青年科技论坛论文集[C];2002年

10 吕金奎;赵献锋;;热管换热器在邯钢高炉煤气锅炉上的应用[A];2009年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 王延辉;复合式热管换热器提高热效率[N];中国化工报;2011年

2 蒋冬青 陈晖;热管在陶瓷隧道窑节能改造中的作用[N];广东建设报;2003年

3 蒋冬青 陈晖;利用热管技术对窑炉进行节能改造[N];中国建材报;2001年

4 本报记者 刘翔飞;让技改在节能中唱主角[N];中国石油报;2000年

5 本报记者 袁知坚;节能设备产业或迎来“春天” 企业仍艰难“爬坡”[N];贵州政协报;2010年

6 本报记者 杨宏辉;化工装备：集成创新国产化[N];中国化工报;2009年

7 记者 姜小毛;双多化工“20·30”工程投产[N];中国化工报;2011年

8 姜小毛;江苏自产大颗粒尿素[N];中国石化报;2011年

9 通讯员 陶国庆 田青;马钢煤焦化公司干熄焦发电三个月增效900多万元[N];马鞍山日报;2011年

10 杨雄飞;全球最大干熄焦设备的开发[N];世界金属导报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 颜卫国;热管中冷器及其在车辆冷却系统中的应用研究[D];浙江大学;2011年

2 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年

3 康健;基于硅基微热管的毛细驱动与相变传热研究[D];浙江大学;2012年

4 袁达忠;热管换热器的两相流模型与耦合传热的研究[D];大连理工大学;2008年

5 刘挺;热虹吸管热回收装置传热特性及应用研究[D];北京工业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘春涛;复杂热管与两相流分离式热管的性能实验研究[D];青岛大学;2012年

2 曹晨;船舶分离式热管吸附制冷系统的研究[D];大连海事大学;2010年

3 杜启行;复杂热管系统工作性能的实验研究[D];青岛大学;2011年

4 蔡景辉;CO_2低温分离式热管的实验研究[D];天津商业大学;2011年

5 张岭;夹套式热管换热器多场数值模拟与优化研究[D];中南大学;2010年

6 张冰峰;高效磨削用热管砂轮设计与换热性能仿真分析[D];南京航空航天大学;2011年

7 叶张波;基于热管的高辐射能流密度太阳能电池板传热特性研究[D];上海电力学院;2010年

8 姚远;应用于空调的重力型分离式热管换热器的设计和实验研究[D];华南理工大学;2010年

9 闫登强;异型热管换热器强化传热及结构优化数值模拟研究[D];南华大学;2012年

10 金鑫;微通道型分离式热管通讯基站节能特性研究[D];上海交通大学;2012年

  本文关键词：复杂热管与两相流分离式热管的性能实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：359434