超聲波脈動(dòng)熱管的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、脈動(dòng)熱管具有高效的傳熱性能而被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，因此，對(duì)脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)和本身傳熱性能的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。但隨著科學(xué)的迅速發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，設(shè)備逐漸小型化而熱負(fù)荷卻大大增加，導(dǎo)致對(duì)強(qiáng)化傳熱技術(shù)的要求是越來(lái)越高。目前，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)脈動(dòng)熱管各種強(qiáng)化傳熱進(jìn)行了許多研究，但主要研究方向是無(wú)源強(qiáng)化傳熱，對(duì)有源強(qiáng)化傳熱研究相對(duì)較少。本文以聲學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)研究超聲波強(qiáng)化脈動(dòng)熱管傳熱。
　　 首先對(duì)常

2、規(guī)脈動(dòng)熱管的傳熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn):脈動(dòng)熱管的總體熱阻隨著熱負(fù)荷的增大而減小的;重力對(duì)運(yùn)行起促進(jìn)作用，所以脈動(dòng)熱管豎直底加熱時(shí)傳熱性能最佳;脈動(dòng)熱管的熱阻隨操作溫度的升高而降低;在實(shí)驗(yàn)所選擇的幾種充液率(35％、50％、65％)中，在熱負(fù)荷小于70W時(shí)，35％充液率的脈動(dòng)熱管熱阻最小，在熱負(fù)荷大于70W時(shí)，50％充液率的脈動(dòng)熱管的熱阻最小;在熱負(fù)荷小于30W時(shí)，銅-丙酮脈動(dòng)熱管的熱阻低于銅-水脈動(dòng)熱管的熱阻，而在熱負(fù)荷大于30

3、W時(shí)，銅-丙酮脈動(dòng)熱管的熱阻高于銅-水脈動(dòng)熱管的熱阻。
　　 然后做了常規(guī)脈動(dòng)熱管與超聲波脈動(dòng)熱管的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析了在不同熱負(fù)荷、傾斜角、操作溫度、充液率和工質(zhì)下超聲波對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:超聲波能有效地提高脈動(dòng)熱管的傳熱性能，但隨著熱負(fù)荷的升高，超聲波的影響會(huì)逐漸減小;當(dāng)脈動(dòng)熱管水平放置時(shí)，超聲波對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的強(qiáng)化作用率低于脈動(dòng)熱管垂直放置時(shí)的強(qiáng)化作用率;超聲波能減小脈動(dòng)熱管的傳熱熱阻，且其減小量與操作