20L熱管生物反應(yīng)器的溫度場(chǎng)研究.pdf

1、將高性能的傳熱元件熱管應(yīng)用于生物反應(yīng)器開發(fā)出來的20L熱管生物反應(yīng)器具有反應(yīng)器的溫度分布均勻、傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。建立了熱管生物反應(yīng)器內(nèi)流體及熱管壁的溫度場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng),有效地測(cè)定20L熱管生物反應(yīng)器在不同實(shí)驗(yàn)條件下牛頓流體、非牛頓流體完整的溫度場(chǎng)。對(duì)于牛頓流體(H_2O)體系,在所有實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)采用冷凝端為空氣自然冷卻方式,反應(yīng)熱低于13.3kW/m~3時(shí),三根熱管體系完全能使體系穩(wěn)定在30℃以上反應(yīng)溫度的條件:當(dāng)采用冷凝端為水冷卻方式,

2、反應(yīng)熱高達(dá)40kW/m~3時(shí),三根熱管完全能使體系穩(wěn)定在30℃以上反應(yīng)溫度的條件。對(duì)于非牛頓流體(2％CMC)體系,在湍流狀態(tài)下,在反應(yīng)熱小于10kW/m~3時(shí),采用冷凝端為空氣自然冷卻的三根熱管完全能使體系穩(wěn)定在30℃以上反應(yīng)溫度的條件;當(dāng)反應(yīng)熱高達(dá)40kW/m~3時(shí),采用冷凝端為水冷卻的三根熱管完全能使體系穩(wěn)定在30℃以上反應(yīng)溫度的條件。在實(shí)驗(yàn)湍流狀態(tài)下,當(dāng)反應(yīng)熱小于40kW/m~3時(shí),牛頓流體、非牛頓流體兩體系平均溫差分別為0.3