大型分离式热管换热器的模型实验研究

本文对用于工业余热回收的大型分离式热管换热器进行了模型实验研究，以工程应用为背景探讨了大型分离式热管的合理充液率，启动升温性能、传热特性以及管排间不均匀加热方式对启过过程和传热特性的影响，最后根据实验数据整理提出了蒸发段沸腾换热综合实验关联式。     

纳米流体重力热管启动性能的试验研究

对去离子水、不同浓度和不同充液率的TiO2/H2 O纳米流体重力热管进行了测试,给出了这些热管启动过程的温度分布图。结果表明：在恒温水浴加热的试验条件下,与去离子水热管相比,纳米流体热管蒸发段启动温度低并且启动时间短,其蒸发段和冷凝段的最大温差与去离子水热管相比较低;在50％～70％充液率范围内热管蒸发段的启动时间随着充液率的增大而增加;热管启动时间随着加热温度的升高而缩短;热管倾斜角度较小的情况下将使其启动性能变差。     

以泡沫金属为吸液芯的纳米流体热管传热性能试验研究

从热管的吸液芯对传热性能的影响出发,分别对以铜材泡沫金属和丝网为吸液芯的热管进行了传热性能试验研究,两种热管的工质都为质量浓度为1％的Al2 O3纳米流体。试验结果显示泡沫金属吸液芯热管在等温性、换热系数和传热极限等方面都要比丝网吸液芯热管更好,泡沫金属吸液芯热管的传热性能要优于丝网吸液芯热管。     

泡沫铜式和微槽式均温板散热性能的对比研究

建立了较为完善的均温板性能测试实验台和可视化试验系统,研究发现:泡沫铜均温板的传热性能优于微槽式均温板,不同热流密度下的轴向热阻与市售均温板相当;在未失效前,均温板热阻达到0.2 K/W;影响均温板性能的主要参数是毛细压差力、渗透率和充注率,毛细压差力的提高对均温板的性能提升有着显著的效果.在可视化试验中,对于泡沫铜均温板,当充液率和热流密度较低时,蒸发面的传热主要是薄液膜蒸发机制;而当充液率和热流密度较高时,均温板内蒸发面的传热为池沸腾机制.对于微槽式均温板,当热流密度较高时,能明显观察到微槽内产生的气泡,即均温板蒸发面的传热属池沸腾机制.     

烧结式均温板散热性能研究

以烧结铜粉为毛细芯的均温板作为实验对象,研究毛细芯结构参数、充液率、加热面积对均温板传热性能的影响,并与纯铜板进行性能比较.实验结果表明:粒径为90μm的毛细芯结构均温板传热效果最好,在充注率为90%情况下均温板性能最佳,大面积热源要远低于小面积热源下的均温板热阻值.在上下板之间烧结毛细芯柱,可大大缩短回液路径,减小回液阻力,从而减小均温板热阻.     

热管技术的应用和新型热管的展望（2）

2.5 热管用于主轴的冷却精密机床为了保持长期稳定的加工精度,就必须有效地控制主轴的热变形,也即需要对主轴采取冷却措施。主轴的冷却可采用冷冻机的油循环方式,但这种冷却方式所需的辅机多,维护保养麻烦。与此相反,分离型热管的主轴冷却方式,所需辅机少、能耗低、维护方便。图2.19所示就是采用分离型热管的主轴冷却结构简图。轴承座内表面支持轴承,随着主轴的旋转,轴承发热,温度上升。若将轴承座做成中空圆筒结构,并抽真空后将工质液体充入其内部,则可成为蒸发器。工质液体由于轴承的发热而被加热沸腾,其沸腾传热率极大,气泡从传热面上产生、脱离,造成搅拌效     

高效节能型热管换热器在船舶上的应用

热管换热器是一种高效节能的换热元件，具有传热迅速和效率高的特点，在余热回收的过程中得到了广泛的应用。本文论述了热管的工作原理，热管换热器的设计和计算，对热管在船舶上应用的可靠性和可行性进行了分析。     

回收低品位热的热管换热器

本文给出了热管换热器的数值分析结果,讨论了几何参数和工质类型对热管换热器的传热性能的影响,给出了用于通风和干燥的热交换器参数和在工业生产条件下的试验结果,提供了估算热管换热器经济效率的关系。     

热管热水锅炉

此文阐述了一种新型传热装置——热管的工作原理,并根据此原理设计制造的热管热水锅炉。此种热管热水锅炉油耗低、热效率高,较好地解决了小型船舶上没有蒸汽锅炉无法供应洗澡热水的难题。     

热管技术在动力工程中的应用

热管技术近年来在工程中的应用日益普及,不仅在传统的传热传质设备更新改造方面显示出了强大的生命力,而且在余热回收、节能方面取得了显著效果.本文简析了热管技术在能源动力中的应用特点及发展.     

锂离子动力电池热管理方法研究进展

动力电池组是电动车船的关键部件,电池温度过高造成的电池性能下降乃至热失控会使整车面临严重的安全风险。本文从传统热管理方法(空气冷却、液体冷却)和新型热管理方法(相变材料冷却、热管冷却、喷雾冷却和液态金属冷却)等几个方面对电池热管理方法进行综述,给出目前电池热管理方法的研究进展,为后续的研究方向提供参考。     

Li／SF6热源在鱼雷和UUV推进系统中的应用

本文基于Li/SF_6燃烧反应的特点,简述了其作为热源在鱼雷和无人水下航行器(UUV)推进系统中的应用,论述了热管式反应器为UUV提供动力的特点和优势,并对国外学者有关Li/SF_6的毛细反应方面的研究情况作了介绍。     

热管锅炉给水系统中的空蚀条件

本文研究了热管锅炉给水系统中的空化现象。研究结果表明,在沸腾的流体中,有可能出现临界空泡。文中导出了能预估过冷沸腾条件下空泡的发生和成长的Sigma表达式。分析结果表明,从空蚀的观点出发,在流体的工作压力被指定后,合理地选取气-液型热管式换热器的工作温度是很重要的。     

采用序列函数法在身管导热反问题中的应用

根据外壁面的温度分布推算内壁面的温度是一类不适定的导热反问题。通过研究身管内膛壁热响应特性,建立应用多个温度测点、多个未来时间步的计算模型。根据Becks序列函数法的思想,计算结构内部温度场,并取其中数点温度信息作为反问题输入条件,反演得到内膛壁热流响应。在此基础上,利用FORTRAN语言编写程序进行计算求解,由身管外壁温度随时间的变化得到管内膛壁温度随时间的变化。计算结果表明,计算值与准实验值吻合,序列函数法能够准确地计算得到管内壁不同位置温度随时间的变化。     

以船舶尾气为驱动热源的吸附制冰系统性能研究

为了提高单位质量吸附剂的吸附量,缩小吸附床的体积,并选择合适的化学吸附制冷工质对,在分析国内外吸附制冷系统研究进展的基础上,采用了多发生器吸附制冰系统。对系统中的关键部件吸附床内的单元管传热性能进行了研究,对单元管传热热阻对系统的影响进行了理论分析,同时还对减小各部分热阻的方法进行了探讨,基于此,对多发生器制冰系统进行了制冷性能研究。结果表明,烟气与单元管的对流换热热阻占总热阻的89%,而船舶尾气余热吸附制冰系统的性能参数可达25%。     

新型液化天然气船液货围护系统传热模型及蒸发率计算

分析了一艘170000m3新型液化天然气船的船体结构,通过合理和必要的简化,建立了液货围护系统的传热模型。分别使用解析方法和ANSYS Fluent软件数值模拟方法计算了在不同绝热层厚度条件下的液货舱漏热量,得到不同条件下液货围护系统的温度场分布情况以及液货蒸发率。得出以下结论:综合考虑两种计算方法的计算结果,为了满足在不同工况下航行时液货的日蒸发率不能超过0.1%的要求,绝热层的设计厚度应不小于450mm。     

海水-冰晶两相流非等温流动及传热研究

船舶在冰区航行时,存在冰晶颗粒混合海水流入船舶冷却系统现象。基于颗粒动力学理论,建立适用于海水-冰晶两相流的欧拉-欧拉双流体模型,耦合相间传热传质模型对海水-冰晶两相流在水平直管内流动及传热特性数值模拟。研究表明,冰晶颗粒流动过程中,在管道上部位置R=8~10mm处冰晶体积分数达到最大值,且随着速度增加而增大;当入口含冰率(IPF)为4%时,冰晶速度的最大值出现在管道中心轴线上方。当入口速度为1.0~3.0 m·s-1,含冰率4%~30%时,局部传热系数随入口速度及含冰率增大而增加。     

液态硫磺运输船热煤油加热系统及罐体保温研究

针对液态硫磺的物理特性及运输条件,使用热煤油加热系统对液态硫磺进行保温、加热.对液态硫磺船加热系统中的硫磺罐保温层、热煤油加热系统做了分析,提出硫磺热煤油加热系统的可行性设计方法、经济保温层的计算公式,阐述了硫磺罐加热盘管设计应注意的问题.     

环路热管理论研究进展

环路热管（Loop Heat Pipe,LHP）是应航空航天热控制要求而产生的具有高效传热能力的强化传热元件．文中详细地综述了LHP蒸发器及其系统的理论现状和尚待解决的问题,对比分析了不同理论模型的优势和局限性;概述了微型LHP理论研究方法和结论,指出了应用常规尺度LHP的理论模型,研究了微型LHP传热特性的不足;同时提出了LHP理论研究方法的发展趋势．     

大型船舶主机废气热能回收装置的热平衡分析

对一般船舶的主机废气热能回收系统进行了热平衡分析,通过实例计算,求出了该系统的状态参数、输入输出的能量、热效率和损失系数,得出其热量平衡图.计算表明,采用热平衡分析可了解该主机废气热能回收系统的能量分配和利用情况、整个动力装置热效率的提高程度.热平衡分析结果将用于热经济分析以基础数据.