閉式脈動熱管啟動和運行的機理及其經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式的研究.pdf

1、本文對脈動熱管的啟動和運行階段進行了可視化實驗研究,對脈動熱管的啟動和運行機理進行了探究。同時對脈動熱管的啟動和運行過程進行了傳熱實驗,得到實驗數(shù)據(jù),在分析各參數(shù)對無量綱熱流密度Ku影響的基礎(chǔ)上,分別對脈動熱管啟動和運行工況下的傳熱經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式進行了擬合。
　　在脈動熱管運行過程中觀察到了核態(tài)沸騰現(xiàn)象、氣塞的合并與分裂以及液塞的分裂和回流現(xiàn)象,這些現(xiàn)象的發(fā)生為脈動熱管的啟動和穩(wěn)定運行提供了動力。在啟動過程中觀察到了脈動熱管的三種流型

2、變化:泡狀流、泡狀流-塞狀流和塞狀流。同時發(fā)現(xiàn)在脈動熱管啟動初期,管內(nèi)氣液塞分布具有隨機性,而脈動熱管在啟動末期工質(zhì)排列更有利于脈動的發(fā)生,這是由于隨著氣泡生成以及氣液塞破裂和合并的發(fā)生,使得管內(nèi)存在壓差并驅(qū)動氣液塞平均分布。脈動熱管的啟動過程是脈動熱管內(nèi)工質(zhì)氣液塞重新排列的過程。在運行的過程中觀察到了三種流型:塞狀流、混合流和環(huán)狀流。觀察到了在中低加熱功率下脈動熱管內(nèi)無法形成單向穩(wěn)定循環(huán)流動,脈動方向經(jīng)常發(fā)生改變并且經(jīng)常出現(xiàn)流動停滯現(xiàn)

3、象。在高加熱功率下觀察到了工質(zhì)單向穩(wěn)定循環(huán)流動,也會發(fā)生脈動停滯、流向轉(zhuǎn)變等現(xiàn)象。
　　在脈動熱管啟動和運行傳熱經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式的擬合過程中,對脈動熱管進行了熱平衡實驗,確保了絕熱措施良好。同時對無量綱參數(shù)Ja、Bo、Pr以及充液率和加熱角度因素與無量綱熱流密度Ku的關(guān)系進行了分析,確定了擬合經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式中的自變量。通過對已有公式的分析,發(fā)現(xiàn)其由于未考慮充液率因素、自變量指數(shù)偏大、使用單一工質(zhì)的傳熱數(shù)據(jù)進行擬合等原因而具有應(yīng)用上的局限性,