重力热管作为一种高效的传热元件,由于结构简单、传热效率高,近年来得到了广泛的关注与应用。流化床换热防垢节能技术是一种依靠固体颗粒与加热管壁的接触和碰撞以达到破坏边界层、强化传热、延长结垢诱导期的目的的技术,其应用领域也极其广阔。本文将两相流闭式重力热管和流化床传热技术相结合,设计并构建了一套三相流闭式重力热管系统,其中固体颗粒的选择尤为关键,综合考虑后选择了化学性质稳定、成本较低的玻璃珠颗粒作为该系统的主要固体工质。以对流传热系数和总热阻作为评价指标,考察了加热功率(500～2000 W)、充液率(40%～60%)、冷却水流量(60～120 L/h)、固体颗粒粒径和种类以及固含率(5%～35%)等操作参数对该系统传热性能的影响。实验在真空条件下进行,实际压力约为5～17 k Pa,工作温度范围为30～60℃。研究结果表明,固体颗粒的加入强化了该系统的传热性能,在本实验的所有操作条件中,在加热功率为500 W、充液率为40%、冷却水流量为60 L/h、固含率为5%时,蒸发段对流传热系数最大强化了10.9%,冷凝段传热系数最大强化了29.6%,总热阻最大减少了16.1%。各操作参数对该体系传热性能的影响的实验结果表明,两相流和三相流闭式重力热管的传热性能均随加热功率和冷却水流量的增加以及充液率的减小而增强;在本文所考察的固体颗粒种类中,0.6 mm的玻璃珠的强化传热效果最好;三相流闭式重力热管的传热性能随固含率的增加呈波动变化,不同的颗粒由于颗粒性质不同,颗粒床层的特性不一样,波动的趋势也不一样。