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【6h】

单回路振荡热管传热性能实验分析

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目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 本课题的研究背景

1.2 振荡热管技术概述

1.2.1 振荡热管技术简介

1.2.2 振荡热管的运行原理

1.2.3 振荡热管性能的影响参数

1.2.4 振荡热管的应用前景

1.3 振荡热管的研究现状

1.3.1 实验研究现状

1.3.2 理论研究现状

1.4 本论文研究的主要内容

第二章 实验装置简介

2.1 实验装置

2.1.1 振荡热管可视化实验台

2.1.2 可视化振荡热管实验件

2.2 实验步骤

2.3 数据处理

2.4 实验研究方向

第三章 充液率对CLPHP传热性能影响的研究

3.1 以水为工质的CLPHP在不同充液率下的实验研究

3.1.1 实验现象描述

3.1.2 实验结果及讨论

3.2 以酒精为工质的CLPHP在不同充液率下的实验研究

3.2.1 实验现象描述

3.2.2 实验结果及讨论

3.3 以0.7%纳米流体为工质的CLPHP在不同充液率下的实验研究

3.3.1 实验现象描述

3.3.2 实验结果及讨论

3.4 本章小结

第四章 工质对CLPHP传热性能影响的研究

4.1 40%充液率下不同工质对CLPHP传热性能影响的实验研究

4.1.1 实验现象描述

4.1.2 实验结果及讨论

4.2 57%充液率下不同工质对CLPHP传热性能影响的实验研究

4.2.1 实验现象描述

4.2.2 实验结果及讨论

4.3 本章小结

第五章 倾斜角度对CLPHP传热性能影响的研究

5.1 实验现象描述

5.2 实验结果及讨论

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

振荡热管的传热和运行机理相当复杂,近二十年来,很多人在振荡热管的实验研究中做出了重大的努力,然而一些问题仍未取得进展。本文以单回路振荡热管(CLPHP)为研究对象,搭建可视化实验台,观察振荡热管启动和稳定运行时的特征和管内的主要现象;并针对充液率、工质、倾斜角度对CLPHP传热性能的影响做进一步的研究。
   文中CLPHP的传热性能主要通过传热量、有效导热系数和热阻来评价,其中,有效导热系数和热阻通过CLPHP蒸发段、冷凝段温差、传热量等参数计算得出。
   在充液率对CLPHP传热性能的影响的研究中,以蒸馏水、酒精、0.7%纳米流体为工质,分别对其在40%、57%和70%充液率下进行研究。研究表明,纯工质(蒸馏水、酒精)条件下,CLPHP的传热性能受充液率的影响较明显,充液率57%附近为最佳充液率。0.7%纳米流体工质,充液率对CLPHP传热性能的影响不如工质本身对热管性能的影响,各充液率下的传热性能指标有一个最佳值,高温工况下部分纳米颗粒沉淀,各充液率下的传热效果均有所变差。
   在工质对CLPHP传热性能的影响的研究中,分别以蒸馏水、0.2%、0.7%和1.5%纳米流体为工质进行研究。研究表明,在较低充液率下,纳米颗粒的添加强化了基流体的传热性能,各浓度纳米流体CLPHP的整体运行特性均优于蒸馏水CLPHP。在较高充液率下,纳米颗粒的添加不一定强化基流体的传热性能,纳米流体CLPHP的启动运行情况较差,且0.2%纳米流体CLPHP的整体运行特性不如蒸馏水CLPHP好。
   在倾斜角度对CLPHP传热性能的影响的研究中,将稳定运行状况下的CLPHP的倾斜角度从竖直方向向水平方向分别调整30°,45°,60°。研究表明,CLPHP在垂直底加热模式下运行状况最好,只要存在倾斜角度,传热量和有效导热系数都有所降低。处于45°时热管传热工况相对较好,倾角增加至60°后,传热效果明显恶化,若按此趋势推断,处于水平方向时热管的工作情况会更差甚至难以运行。

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