提高热管设备寿命的设计方法评述

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热管设备寿命短,是目前工业系统余热回收中应用的普遍问题。工质相容性失效、低温酸露点腐蚀和结构设计缺陷是限制热管设备寿命的主要因素。分析了这些因素的成因,评述了减少这些因素影响、提高热管设备寿命的设计方法。着重论述了设备和系统结构设计问题,介绍了已有实施案例的行之有效的方法,提出了一些新的设计思路。
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热管是高效的热传导元件,广泛应用于航天、化工行业,目前在机械装置和结构中应用还比较少。针对于热管在机械结构应用中的热和结构分析时出现的单位量无法统一的情况,基于等效热阻,建立了热管等效热导率数学模型,推导出等效热导率理论值和试验值。建立热管性能测试的试验台,对热管的性能进行测试,得出试验等效热导率值,与理论等效热导率进行比较,其数值偏低。试验等效热导率是和热管的加工质量紧密关联的,热管质量的好坏严
为提高普通蒸汽腔平板热管的机械强度和传热性能,本文根据平板热管的传热原理,提出了一种新式烧结型管式均热板的设计和制作方案。采用圆管内壁烧结铜粉作为毛细芯和菱形铜网作为支撑结构,然后压扁成型的方法。该方法简化了均热板的制作工艺,同时多孔烧结毛细芯强化了工质的沸腾换热过程;设计支撑结构有利于强化均热板的机械强度和缩短工质的回流路径,从而缩短蒸汽-液体往复循环的周期,提高了均热板的传热能力。实验表明,对
在水平状态和反重力状态下对一套柔性热管进行了传热性能试验,分析了不同温度下水平状态下的传热能力、反重力高度对于柔性热管的影响。试验结果表明,0℃、10℃、20℃、30℃和40℃的工作温度下,该柔性热管传热能力均可以达到20w,反重力高度在5mm和10mm时,20℃的工作温度下其传热能力也可以达到20w,与水平状态下的传热能力相近。
为了设计脉动热管显卡散热模组,本文采用单因素多水平的方法研究了脉动热管各个设计参数对其热输送性能的影响;采用正交分析法分析了各个因素间的相互关系。实验发现,随着管径的加大,弯头数的增加,脉动热管更加容易低温启动;而管径减小则削弱了重力作用的影响,符合微小型紧凑型散热器的制造要求,同时也有利于无重力(水平放置)或重力倒置(顶部加热)的情况下应用;另外垂直底部加热时,最佳充液范围是50~70%,但水平
对纳米流体强化传热性能进行分析,分别指出纳米颗粒体积分数、流体流动过程中对流项、扩散项以及导热系数等对强化传热过程的影响。模拟计算结果表明纳米流体强化传热的因素在于纳米流体对流项以及导热系数增强两者共同作用的结果,其中对流项的影响是主要因素;增加纳米颗粒体积分数对强化传热过程的影响可以应用场协同原理进行分析。
本文介绍了关于一套氮工质深冷环路热管原理样机的设计与实验结果。该原理样机实现了超临界启动,在80~110K工作温区内、传输距离1m的情况下,传热能力大于35W,且具有反重力工作能力。通过实验研究了深冷环路热管在80~110K温区内的传热性能和运行特性。分析了深低温区不同热载荷下、工质充装量、反重力高度、寄生漏热对运行的影响。
本文对大功率晶闸管热管散热器建立了综合传热模型,该模型涵盖了壁面和界面切应力、两相流动、热质传递和池沸腾等因素的影响。对稳态工况,模型计算值与实验值基本吻合。
本文介绍用于余热回收的气—气低温热管换热器,利用有一定湿度的室内热空气(废气)从加热段排出时的析水放热而增加回收热量,并相应提高从室外经冷却段流入室内的冷空气的温升,从而增加了余热回收效率(温度效率)。空气在析水情况下其对流换热系数会增加,换热器的总传热系数也随之增加,传热强度增加,单位传热面积回收的热量增加,使经济性也得到改善。本文通过实例定量说明了加热段空气析水放热给回收热量、新风温升,回收效
深冷环路热管是解决深空探测技术和对地观测卫星中深低温部件与低温制冷机之间的热传输的一项先进技术,具有温度均匀性好、没有运动部件、管路具有柔性、寿命较长等优点。本文总结了已发表文献中深冷环路热管的最新研究情况,重点介绍Thermacore International,Swale Aerospace,TTH Research等公司研制开放一些不同用途和形式的深冷环路热管,包括应用背景情况、系统组成和结
本文围绕建筑领域的节能趋势,介绍了振荡流热管的工作原理及特性,阐述了振荡流热管目前理论研究及工程应用的现状。针对振荡流热管在有效利用太阳能及高效热传递方面的应用进行了分析和探讨,并指出了振荡流热管的实际工程应用和推广需解决的关键问题,以期为工程实际应用提供可借鉴的经验。