充液率

摘要： 实验研究了氧化石墨烯(GO)纳米流体对脉动热管(PHP)传热性能的影响。结果表明:充液率、浓度及加热功率显著影响脉动热管的传热性能。在小充液率(FR=30%)时,PHP更多是在重力辅助热虹吸管以及脉动热管的共同作用下工作,热阻较低,但容易烧干;添加GO纳米颗粒可改善流体传热性能,降低PHP热阻,延缓烧干;尤其在质量分数0.05%~0.08%、加热功率10~50W时热阻可比纯水降低38.1%~74.1%;在质量分数0.08%~0.1%时,烧干极限Q_(max)可比纯水提高33%。在大充液率(FR=80%)时,气相空间受限,流体运动阻力较大,PHP整体运行性能较差。添加GO纳米不能明显改善PHP传热性能,在高浓度(质量分数0.1%)时还会恶化传热性能。综合考虑热阻及烧干极限,PHP在中等充液率(FR=50%)时整体运行性能最佳;且存在一个合适的工作范围(质量分数0.03%~0.08%,加热功率20~105W),使PHP热阻比纯水下降18.9%~54.4%之间,强化作用明显。最后,在实验基础上,综合应用Ku、Pr、Ja、Bo、Mo等量纲为1数组合,拟合得到实验关联式预测GO/水PHP传热性能,适用于30%~80%充液率下,质量分数0~0.1%的GO/水纳米流体脉动热管。

摘要： 为深入探究在非均匀热流密度条件下不同操作参数对脉动热管传热特性的影响,进而拓宽脉动热管使用场景,设计并搭建了一种非均匀热流密度下脉动热管传热性能的测试装置。该装置包括脉动热管主体装置、加热装置、冷却水循环装置、数据测量采集装置、充注工质及抽真空装置。之后进行了实验稳定性测试,保证实验结果的可靠性。在充液率为50%和70%的情况下,选用乙醇、HFE-7100两种工质,分别进行了加热功率为40~140 W、无量纲热差为0~0.56的实验测试,对脉动热管的传热性能、蒸发段温度及内部压力波动特性进行实验研究。结果表明:均匀热流密度下,当加热功率较小时HFE-7100工质表现出更低的运行热阻;随着加热功率的增加,乙醇和HFE-7100工质在50%和70%充液率下运行热阻逐渐接近。非均匀热流密度下,随着无量纲热差的增加,脉动热管表现出低于和接近均匀热流密度下的运行热阻,且高充液率的脉动热管在启动和运行时,能够表现出更好的稳定性及传热性能。在非均匀热流密度下,70%充液率的脉动热管装置存在一个无量纲热差临界值0.33,大于该值后,管内不同热流密度侧气液相工质能够较快地打破平衡,改善管内循环流动状态,并降低运行热阻。乙醇工质在均匀热流密度加热时,高充液率下管内存在大量长液塞,容易出现工质流动停滞现象。非均匀热流密度加热时,由于装置加热段存在高热流密度侧,使得不同弯头的管内工质移动方向具有一致性,减少内部流体流动过程中的停滞和反向,从而可以在一定无量纲范围内提升脉动热管装置的传热性能。

摘要： 水平置微通道热管换热器常作为余热回收装置使用,为研究其性能影响因素,本文于焓差实验室内搭建实验系统,改变热管工作温差,充液率以及换热器倾角等参数,测试换热器换热量变化规律。结果发现,换热量随工作温差(3~21°C)增大而增大,随充液率(16%~61%)增大而先增大后减小,温差越大,换热量随充液率的变化范围越大。相同工作温差下,倾角为0°的换热器换热量相较倾角为25°时大。分析表明蒸发段传热过程与振荡热管传热特性相似。

摘要： 随着狭小空间内电子器件热耗、热流密度的不断升高,板式脉动热管(PPHP)因成型工艺简单、成型质量可靠、便于根据热源分布灵活布置流道、受重力加速度影响小的特点,得到了广泛关注。但在实际应用中,板式脉动热管主要作为高效导热体,需与换热器组合进行散热,不能有效节省安装空间。根据工程实例,将脉动热管良好的导热性能与结构紧凑的风冷冷板结合,提出了一种风冷板式脉动热管,并搭建充液率对其传热性能影响的研究实验平台,对充液率影响规律进行分析对比。结果表明:风冷板式脉动热管传热性能优良,较低的充液率不利于其启动运行,在充液率为60%~80%时该风冷板式脉动热管传热性能指标满足设计要求。

摘要： 本文通过实验研究了应用于数据中心的C02分离式热管系统,对比分析了C02热管与R22热管的最大传热能力、总传热热阻和驱动温差,结果表明:在相同充液率下,C02热管的最大传热能力明显大于R22热管,当上升管和下降管管径为9 mm时,C02热管和R22热管的最大传热能力分别为3 300 W和1 500 W,当管径为12 mm时,C02热管和R22热管的最大传热能力分别为5 400 W和2 200W;C02热管的正常负荷范围大于R22热管,但总传热热阻小于R22热管;不同传热量下,与R22热管相比,C02热管所需的驱动温差平均低4 °C,即相同条件下C02热管系统所需的冷源温度可以提高4 °C.以小型数据机房为例,结合上海气候条件计算得出,采用C02热管系统的年耗电量比R22热管系统减少7.425×105 kW-h,比集中送风空调系统减少3.182×106 kW-h.

摘要： 基于不锈钢—水重力热管,实验研究了变倾角在不同充液率(15％,30％和45％)下对传热的影响.分析讨论了倾角对壁温时间响应特性,上下壁面温差分布及传热系数等传热性能的影响.研究表明:倾角对重力热管的壁温特性及传热特性有显著影响.在倾角为65° 时热管的启动速度快于其余角度,所有实验倾角下热管内蒸汽流动随着加热功率的增加趋于稳定,壁温波动振幅减小.管壁上下表面间的温差随着倾角的增加而减小,最大温差发生在液池高度附近可达7.23°C左右.蒸发段和冷凝段管壁上下表面传热系数均随倾角增大呈先增后减的趋势,最佳传热倾角在55° ～65° 左右.

摘要： 火积耗散作为传热过程可逆性判断依据,可应用于换热器优化.分析探究了热管换热器的温差、充液率、倾角及迎面风速对火积耗散的影响,利用焓差实验室进行平行流热管换热器性能试验.随温差增大,火积耗散增大.随充液率增大,火积耗散先增大后减小,温差越大,火积耗散变化幅度随充液率增大而增大.增加倾角,火积耗散比未倾斜时小.随迎面风速增大,火积耗散减小,且减小幅度随温差增大而增大.相同传热量,火积耗散值最小时,为系统最优工况.

摘要： 为进一步研究不同充液率热管作用于不同热源条件下煤堆内温度场的变化规律,采用自主搭建的热管-煤堆实验平台,测试热管作用于煤堆的移热效应.实验通过热管对煤堆的降温特性分析以及前后期热管降温速率的对比分析,对整个热管抑制煤自燃系统进行优化,以确定合适的热管充液率.结果表明:充液率为20％的热管能实现对煤堆内蓄热量快速转移的最佳效果;实验发现煤堆高温区的温度大小对于热管移热性能影响较大,同样充液率条件下,热管在高温热源下煤堆降温速率是低温热源下降温速率的2倍;越靠近热源处的煤体,其温度幅度变化受到热源和热管作用双重影响越明显.

摘要： 近年来,热管作为一种被动式散热器件在电子、热回收等领域得到了广泛的应用.脉动热(pulsating heat pipe,PHP)是属于热管的一个专有类别,其工作涉及引起两相流的流体力学和热力学的联合运用,使得难以理解其物理特性.文章首先回顾了对PHPs的经典试验研究,讨论了各因素对PHP传热特性的影响.介绍了各种研究者试图通过数学建模来解释PHPs的操作.最后,讨论了PHP的应用前景.

摘要： 为了研究热管充液率对热管散热性能及高温煤堆内部温度场的影响,采用实验的方法研究热管插入高温煤堆后煤堆内部的温度场变化,在75～25°C内分析了热管不同充液率条件下煤堆内部高温点的降温速率,研究了热管对煤堆内部温度场的影响.研究结果表明:热管可以有效地破坏煤堆内部蓄热环境,其作用效果可分为3个阶段,分别为大幅降温阶段、过渡阶段、稳定阶段;充液率对热管的传热性能有明显影响,热管充液率为40％时,煤堆内部高温点的降温速率最大为9.92°C/h,充液率为10％、30％时热管传热能力次之,充液率为20％时热管传热能力最差;热管对煤堆内部3个水平面温度场的影响有显著差异,在上水平面和中水平面主要依靠热管管壁传热,在下水平面主要依靠热管工质相变传热.

摘要： 针对多通路并联回路板式脉动热管建立实验台,采用铜质模块加热和水浴冷却方式作为热工条件,着重考察脉动热管在不同充液率(10％,35％,50％,70％,85％)及工质热物性(无水乙醇,丙酮)的传热性能,通过壁面温度的振荡和传热热阻来评价其传热效果.实验结果表明,不同的输入功率下,脉动热管运行存在最佳充液率,范围为35％～70％.随着输入功率的增加,最佳充液率也呈上升趋势;低充液率10％,脉动热管会直接向干烧工况过渡;高充液率85％,运动动力的减小和流动阻力的增大,不利于脉动热管运行;工质热物性影响脉动热管的稳定运行工况,丙酮适宜较低的加热功率,无水乙醇适合相对高加热功率.

摘要： 为了解决高热流密度电子元器件的散热问题,开发了一套带沸腾池平板式环路热管散热装置(BPLHP),利用蒸发器中多孔芯产生的毛细力为系统提供动力,沸腾池才是器件主要的散热部件.重点讨论了不同充液率对系统启动、运行及传热等特性的影响,发现系统不仅散热能力强,且存在最佳充液率60％.充液率过低,系统在功率较大时由于供液不连续而启动失败;充液率过高,不仅启动脉冲升高,启动阈值也增大.系统的启动需要一定时差,且随时差的增加,启动脉冲呈现出先增大后减小再增大的趋势.但随充液率的增加,系统启动时差的最小值减小,稳定运行后,沸腾池温度升高.不同充液率下,系统热阻都随功率的增大而逐渐减小,最后趋于平稳,但随充液率的增加,系统热阻增大.其中系统在充液率为65％、沸腾池功率20W时热阻取得最大值1.582°C·W-1;最小值0.250°C·W-1则是在充液率60％及功率170W时取得.

摘要： 纳米流体可以强化脉动热管传热性能的结论已经得到证实，但纳米流体是如何强化脉动热管传热性能的机理还不清楚，为深入理解这一机理，本文通过实验着重研究了一脉动热管在不同充液率下充入浓度为500ppm、粒径为80nm的柱状Al2O3纳米流体后传热性能的变化情况。结果表明（1）该纳米流体可以明显强化本实验中的脉动热管传热性能，但随着输入功率的增加，强化作用减弱；（2）在充入该纳米流体后，脉动热管的最佳充液率由40%降为30%；（3）充液率影响纳米流体的强化作用，总的来说充液率越高纳米流体的强化作用越弱。

摘要： 本文基于空间深低温热传输需求设计了一种液氮温区“Ω”形轴向槽道热管.采用脉管制冷机作为冷源,实验研究了该热管的启动特性以及在80～110K的传热特性,得到在0.8m的传输距离下传热热阻最小可达0.1K/W,证明了其具有良好的传热性能.同时研究了不同充液率对热管传热性能的影响规律,得到了热管传热性能最优时的热管充液率.

摘要： 脉动热管作为一种高效的传热元件,因其具有结构简单、性能高效等特性受到国内外的广泛关注,目前对于脉动热管的研究则主要集中于小管径脉动热管(d≤3mm).但是,在高热流密度工况下,小管径脉动热管容易发生烧干现象进而影响换热性能,而传热量更高的大管径脉动热管却具有良好的传热性能.本文设计了一种内径为4mm的大管径闭式脉动热管实验装置,并通过实验研究了脉动热管的启动特性与热流密度、充液率对其传热性能的影响.实验结果表明:在脉动热管启动过程中存在两种不同启动过程;在其运行过程中热阻随着热流密度的上升而下降;在不同热流密度下,均存在最佳充液率且为0.4左右.同时,通过与2mm内径的脉动热管传热性能对比,进一步说明了4mm脉动热管的传热优势.

摘要： 为避免液力偶合器流动循环变化时,出现不稳定流动现象,在循环圆内侧增加阻流挡板结构.利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)的方法,通过对不同充液率下,液力偶合器有无阻流挡板两种情况进行流场仿真计算,对比其特性曲线及流线分布状态图,分析了阻流挡板对液力偶合器不稳定流动的影响,并确定所研究液力偶合器出现不稳定流动的传动比范围.

摘要： 本文主要阐述关于脉动热管传热极限的实验研究.本次实验所采用的脉动热管由三部分组成:蒸发端长40mm,冷凝端长64mm和绝热端长51mm.水、乙醇和纳米流体(水+氧化铝,乙醇+氧化铝)作为工作介质.充液率由30％变化到70％,倾斜角度由0°变化到90°.实验结果表明(1)水基纳米流体能够增强脉动热管的传热性能,乙醇纳米流体弱化脉动热管的传热性能,但是两者都会使输入的极限功率增加;(2)脉动热管传热极限会随着充液率的增加而变大;(3)脉动热管的热阻会随着倾斜角度的增加而变小,传热极限会随着倾斜角度的增加而变大;(4)水作为工作介质比乙醇作为工作介质的传热性能好,传热极限高,水作为工作介质更有利于脉动热管运行.

摘要： 本文主要探讨脉动热管传热极限实验研究.脉动热管由六个弯头和三部分组成:蒸发端、冷凝端和绝热端组成.水作为工作液体,充液率从30％b变化到70％,脉动热管的倾斜角从0°变化到90°.实验结果表明(1)脉动热管的传热极限随着充液率的升高而升高;(2)脉动热管的热阻随着倾斜角度的增加而降低,传热极限随着倾角的增加而增加.

摘要： 在不同的管内径（1.3mm，2mm，3.5mm）和不同充液率（20%，35%，55%，65%），垂直底部加热的条件下，对弯头数为10，总长为4m的铜/乙醇振荡流热管的气—液换热进行了实验研究。通过测量管壁温度变化，实验发现：充液率越低，热管启动越快；铜/乙醇热管的最佳充液率不大于50%。铜/乙醇振荡流热管管径存在最大值，大于此管径，热管传热性能明显下降。另外实验还发现：在相同的条件下，相对于内侧管外侧管的管壁温度较低，波动幅度较大，而内侧管的管壁温度比较均匀；当加热端水的温度增加时，热管横向管壁温差变大，纵向，绝热段与冷却段的温度差则减小。

摘要： 结合数据机房的环境特点，选取R22和R134a 为工质，实验分析了数据机房用分离式热管空调系统的换热性能和工质的最佳充液率，结果表明，机房用热管空调系统具有工作温差小、制冷能效比高的特点，随着热负荷的升高，所需排热温差逐渐增大，工质为R22 时的平均换热能力比R134a 高 19.2%，两种工质的最佳充液率均为80%左右。通过对热管回路中工质温度分布的分析，阐明了充液率过大或过小引起系统换热性能下降的原因。

摘要： 本发明公开了一种可充镁电池，使用了含有氮杂环基卤化镁和有机醚溶剂的电解液。该电解液浓度为0.2～2mol/L。该电解液电导率为0.5～2mS/cm，阳极氧化分解电位最高可以达到2.7V？vs.Mg以上，首次循环中镁沉积-溶出效率高于92％，稳定循环过程中效率保持在98％以上。

摘要： 本发明公开了一种可充镁电池，使用了含有氮杂环基卤化镁和有机醚溶剂的电解液。该电解液浓度为0.2～2mol/L。该电解液电导率为0.5～2mS/cm，阳极氧化分解电位最高可以达到2.7V vs.Mg以上，首次循环中镁沉积-溶出效率高于92％，稳定循环过程中效率保持在98％以上。

摘要： 本发明提供了一种可充贮型变充液率热管的热效率提升方法，其特征在于，通过改变热管内的工质流量，从而调节热管的充液率，达到提升热管热效率的目的。本发明的另一个技术方案是提供了一种变充液率热管装置本发明可在不改变原有热管内腔体构造、使用容积、换热面积及工质组成的条件下，通过将热管的工质以液态回收于工质贮存装置中并再利用的方式，从而改变热管内部的充注量，以改变充液率，让工质抽放变得便捷可调，实时适应各种工况，节能效益显著，具有广泛的市场应用前景。

摘要： 本发明提供了一种带反馈的液力缓速器充液率电液比例控制系统，实现对液力缓速器的制动转矩进行快速、准确的控制。包括作为供油油源的压力油箱、设置于车辆缓速器轮腔壁面和轮腔出口处的压力测点的压力传感器、设置于轮腔入口的充液控制插装阀及其先导的电磁换向阀、设置于轮腔出口的放液控制插装阀及其先导比例溢流阀和电控模块。充液控制插装阀在其先导的电磁换向阀控制下只有全开、全闭两个工作状态。放液控制插装阀在其先导的比例溢流阀控制下成比例的调节开度。电控模块采集到缓速器操纵器的信号，即为目标控制量、传动轴转速信号以及压力传感器的反馈压力，并根据预设的目标控制量，输出控制电磁换向阀和控制比例溢流阀的控制电流。

摘要： 本发明提供了一种液力减速器固定充液率动态特性可视化试验方法，属于液力减速器技术领域，涉及一种液力减速器充液制动过程动态特性可视化试验方法，通过转速测扭仪、物位仪、压力传感器、PIV系统、数据采集及处理系统，获得动轮转速、制动扭矩、循环圆充液率、液力减速器出口压力、速度场特性动态特性参数的步骤和方法，依次获得动轮转速及固定循环圆充液率组合变化条件对液力减速器制动扭矩、出口压力、速度场三个特性影响的精确数据，解决了无法获得动轮转速、循环圆充液率对内部流动特性、外部扭矩特性及出口压力影响精确量化数据的问题，为研究液力减速器部分充液两相流动仿真方法、内外特性相互影响关系、控制条件对内特性的影响提供技术手段。

摘要： 本发明提供了一种可充贮型变充液率热管的热效率提升方法，其特征在于，通过改变热管内的工质流量，从而调节热管的充液率，达到提升热管热效率的目的。本发明的另一个技术方案是提供了一种变充液率热管装置本发明可在不改变原有热管内腔体构造、使用容积、换热面积及工质组成的条件下，通过将热管的工质以液态回收于工质贮存装置中并再利用的方式，从而改变热管内部的充注量，以改变充液率，让工质抽放变得便捷可调，实时适应各种工况，节能效益显著，具有广泛的市场应用前景。

摘要： 本发明提供了一种带反馈的液力缓速器充液率电液比例控制系统，实现对液力缓速器的制动转矩进行快速、准确的控制。包括作为供油油源的压力油箱、设置于车辆缓速器轮腔壁面和轮腔出口处的压力测点的压力传感器、设置于轮腔入口的充液控制插装阀及其先导的电磁换向阀、设置于轮腔出口的放液控制插装阀及其先导比例溢流阀和电控模块。充液控制插装阀在其先导的电磁换向阀控制下只有全开、全闭两个工作状态。放液控制插装阀在其先导的比例溢流阀控制下成比例的调节开度。电控模块采集到缓速器操纵器的信号，即为目标控制量、传动轴转速信号以及压力传感器的反馈压力，并根据预设的目标控制量，输出控制电磁换向阀和控制比例溢流阀的控制电流。

摘要： 本发明提供一种可变充液率的温度自适应脉动热管实验装置、调节方法和试验方法，装置包括脉动热管、充液管、带刻度的液池、半导体制冷片、半导体制冷片电源。其中，脉动热管连接设有三通、三个止回阀、两个液体管路。脉动热管通过液体管路与液池相连。通过控制液池温度与脉动热管连接可实现多次准确地工质充注和外排，进行充液率调节。同时利用此装置实现的外接液池的脉动热管，其中液池温度与蒸发段温度可实现温度自适应，使得当量导热系数更高且脉动热管性能更优。

摘要： 本发明属于节能技术领域，涉及一种基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管，该虹吸管可用于复杂工况下高温部件冷却。所述的基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管，除加热区和冷却区外，其余管路为多尺度协同疏水表面传热管路；所述的加热区在基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管上的高度低于冷却区在基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管上的高度。本发明可提高换热系数20％以上，可实现流动阻力的大幅下降，小功率稳定运行效果得到改善。

摘要： 本实用新型属于节能技术领域，涉及一种基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管，该虹吸管可用于复杂工况下高温部件冷却。所述的基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管，除加热区和冷却区外，其余管路为多尺度协同疏水表面传热管路；所述的加热区在基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管上的高度低于冷却区在基于多尺度协同疏水表面高充液率环路热虹吸管上的高度。本实用新型可提高换热系数20％以上，可实现流动阻力的大幅下降，小功率稳定运行效果得到改善。