单回路脉动热管传热性能的试验.pdf

２０１２年１月 第３３卷　第１期 Ｊａｎ．２０１２ Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１２．０１．０１１ 单回路脉动热管传热性能的试验 苏　磊，张　红，丁雷江，丁　锐 （南京工业大学 能源学院，江苏 南京２１０００９） 摘要：通过对单回路紫铜－水脉动热管在风冷方式和定热流加热条件下，稳定运行时的传热性能 的试验研究，得到管壁温度沿管长的变化规律，冷热段均温和温降（或温升）、传热温差、传热热阻 随传热功率的变化特性．分析了充液率和管径对热管传热性能的影响．结果表明：冷热段均温、传热 温差随传热功率的增加而增大，传热热阻随传热功率的增加而减小；小传热功率时，传热热阻对传 热功率、管内径和充液率的变化较为敏感；减小充液率，增大管内径，增加传热功率可明显降低热管 的传热热阻；较高传热功率时，充液率、管内径和传热功率对传热热阻的影响较小，影响传热热阻的 主要因素是冷却热阻，可通过增加管外径或改善冷却条件来降低传热热阻，提高传热性能． 关键词：单回路脉动热管；充液率；管径；传热性能；传热热阻 中图分类号：ＴＫ１７２４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１２）０１－００４９－０６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｎｇｌｅ ｌｏｏｐｐｕｌｓａｔｉｎｇｈｅａｔｐｉｐｅ ＳｕＬｅｉ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇ，ＤｉｎｇＬｅｉｊｉａｎｇ，ＤｉｎｇＲｕｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｆｏｒｓｉｎｇｌｅｌｏｏｐｒｅｄｃｏｐｐｅｒｗａｔｅｒｐｕｌｓａｔｉｎｇｈｅａｔ ｐｉｐｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆａｉｒｃｏｏｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｔａｎｔｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｗａｌｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｕｂｅｌｅｎｇｔｈ，ａｎｄｔｈｅｖａｒｉｅｔｙｒｕｌｅｓｏｆｃｏｎｄｅｎｓｅｒａｎｄｅｖａｐｏｒａｔｏｒｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｏｒｄｒｏｐ，ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗｉｔｈｈｅａｔ ｉｎｐｕｔｐｏｗｅｒｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｒｇｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｐｉｐｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｅｍｐｅ ｒａｔｕｒｅｏｆｃｏｎｄｅｎｓｅｒａｎｄｅｖａｐｏｒａｔｏｒｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｐｏｗｅｒ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｒｍａｌｒｅ ｓｉｓｔａｎｃｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｉｐｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｃｈａｒｇｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｈｅａｔｐｏｗｅｒｏｎｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓｆｏｒｓｍａｌｌｈｅａｔｉｎｐｕｔｐｏｗｅｒ．Ｒｅｄｕｃｉｎｇｆｉｌｌｉｎｇｒａｔｉｏｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｎｔｅｒｎａｌｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｈｅａｔｐｏｗｅｒ ｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｈｅａｔｐｉｐｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｐｉｐｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｃｈａｒｇｉｎｇｒａ