高温热管传热特性实验研究

发布时间：2024-06-02 17:24

　　为研究热管在不同工况下的热传性能,为热管堆的设计提供参考,采用钾金属作为热管工质,对热管传热性能的影响因素及作用机制展开实验研究。分析结果表明,热管加热功率的提升有利于传热性能的改善,加热功率升高导致蒸发加剧,蒸气密度增加,进而强化蒸气传热;倾斜角度增加,冷凝段液膜不稳定性加剧,导致传热恶化;倾斜角度增加导致重力加速液体工质回流并减薄冷凝段液膜,传热增强。在二者的共同作用下,随着倾斜角度的增加,热管等效热阻逐步增加且超过某一限值后趋于平稳。本文实验结果对碱金属高温热管的设计优化提供了数据及理论支持。

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【部分图文】：

图1自然冷却条件的实验系统布置

电加热系统主要作用是提供热源，保证蒸发段足够的热量输入。自然冷却条件的功率较低，采用电加热丝加热可测得加热功率，具体包括：电加热丝、电压调节器及控温热电偶等。此外，还需用角度调节器对热管进行夹持和角度调节。水强制冷却方式的实验系统采用电加热炉来提供更大的加热功率。同时，炉体带有夹....

图2水强制冷却条件的实验系统布置

图1自然冷却条件的实验系统布置实验热管采用高纯钾作为工质，管壳材料选用06Cr17Ni12Mo2(S31608不锈钢），吸液芯丝网的材料为316不锈钢，由不锈钢丝网卷制而成，目数为300目，热管具体参数见表1。

图3钾热管管壁热电偶的布置

水强制冷却时需要单独设置冷却回路系统提供一个持续的冷源。冷却回路系统由氦气-水套管（图4）、氦气瓶、热交换器、水箱以及管线组成，其中的关键部件为氦气-水套管。套管最内层为热管冷凝段，中间部分为氦气层，外层为水层。采用这一设计的原因为：(1)水的进口温度约为30℃，而冷凝段温度普遍....

图4氦气-水套管示意图

图3钾热管管壁热电偶的布置1.2实验工况

本文编号：3987561