閉式脈動(dòng)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行的機(jī)理及其經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的研究.pdf

1、本文對(duì)脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)和運(yùn)行階段進(jìn)行了可視化實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)和運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了探究。同時(shí)對(duì)脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了傳熱實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在分析各參數(shù)對(duì)無(wú)量綱熱流密度Ku影響的基礎(chǔ)上,分別對(duì)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行工況下的傳熱經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了擬合。
　　在脈動(dòng)熱管運(yùn)行過(guò)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(dòng)熱管的啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行提供了動(dòng)力。在啟動(dòng)過(guò)程中觀察到了脈動(dòng)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(shí)發(fā)現(xiàn)在脈動(dòng)熱管啟動(dòng)初期,管內(nèi)氣液塞分布具有隨機(jī)性,而脈動(dòng)熱管在啟動(dòng)末期工質(zhì)排列更有利于脈動(dòng)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(dòng)氣液塞平均分布。脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)過(guò)程是脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)氣液塞重新排列的過(guò)程。在運(yùn)行的過(guò)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(dòng)熱管內(nèi)無(wú)法形成單向穩(wěn)定循環(huán)流動(dòng),脈動(dòng)方向經(jīng)常發(fā)生改變并且經(jīng)常出現(xiàn)流動(dòng)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(dòng),也會(huì)發(fā)生脈動(dòng)停滯、流向轉(zhuǎn)變等現(xiàn)象。
　　在脈動(dòng)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行傳熱經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的擬合過(guò)程中,對(duì)脈動(dòng)熱管進(jìn)行了熱平衡實(shí)驗(yàn),確保了絕熱措施良好。同時(shí)對(duì)無(wú)量綱參數(shù)Ja、Bo、Pr以及充液率和加熱角度因素與無(wú)量綱熱流密度Ku的關(guān)系進(jìn)行了分析,確定了擬合經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式中的自變量。通過(guò)對(duì)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(jìn)行擬合等原因而具有應(yīng)用上的局限性,