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管道数目的常规径向热管并联得到的极限功率对比计算分析
2014年09月06日 09:16 中国换热器网
在较低温度范围内,由于蒸发段温度保持恒定,而冷凝端温度过低时,热管中蒸汽密度下降,蒸汽速度相应增加,一直到蒸发段出口速度达到声速为止。此时蒸汽流动受到限制,质量流量不再增加,蒸汽在蒸发段出口呈现“拥塞现象”,从而破坏热管正常工作,此时热管的*大传热能力Qmax由声速极限决定。在较高温度范围内,由于温度过高,蒸发段输入的热流密度超过了毛细结构中产生膜态沸腾的临界热流密度,形成沸腾极限,大大降低热管的传热能力,此时热管的*大传热能力Qmax由沸腾极限决定;但是在中间温度范围内,热管不受外界温度影响,其内部蒸汽和液体流动所需的压力降超过了*大毛细压力差,液态工质的回流量少于吸液芯内蒸发掉的液体量,使得蒸发段内的吸液芯干涸,热管停止工作,此时热管的*大传热能力Qmax由毛细极限决定。由于热管采用的特殊吸液芯结构,使蒸汽和回流液体隔离,热管的*大传热能力Qmax受携带极限影响较小,而粘性极限仅对以金属为工质低压起动的高温热管有实际意义,对以水为工质的中低温热管影响不大。因此,在室温状态下,热管的*大传热能力Qmax由毛细极限决定。给出了热管材料与工质的性能参数,基于此参数对热管散热器进行了不同管道数组合热管模型与平板热管的*佳充液率对比分析,等管道数目的常规径向热管并联得到的极限功率对比计算分析,以及传热管等流通截面面积下,不同直径传热管极限功率的计算分析。其中,所设计的热管散热器传热管道直径与对比分析的常规径向热管的相同;蒸发段底板面积与对比分析的平板热管的相同;热管壳体材料均为无氧铜,工质为二次蒸馏水,相同结构铝质散热翅片,适当真空度,蒸发段用可控热源加热。定义液态工质充满槽道为100的充液率,多余工质在储液器中。
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