段彦军
,
王焕光
,
陶毓伽
,
淮秀兰
,
曲伟
工程热物理学报
通过恒温烘烤对氨-不锈钢热管恒温特性进行了试验研究,其中烘烤温度为270℃.试验结果发现,烘烤过程中有不凝性气体产生,约占总工质质量的0.8％;不凝性气体对热管的影响只与热管工作温度有关,温度低时影响较大,温度升高影响迅速减小;此外,烘烤过程中热管表现出热管效应,与同尺寸同工况下的铝棒相比,氨-不锈钢热管传热能力优越,对温度变化反应灵敏,最高有效导热系数约为壳体材料的159倍,有效导热系数和密度之比约为壳体材料的309.9倍.
关键词:
氨-不锈钢热管
,
热管效应
,
不凝性气体
,
有效导热系数
,
相变
王焕光
,
曲伟
,
淮秀兰
工程热物理学报
针对高超声速飞行翼的气动加热现象,提出了一种基于热管的半主动式热防护方案.该热管为一种楔形腔体热管,工质为碱金属锂.为简化计算,将整个过程解耦为对流区、导热区和气动加热区三个部分.对于对流区,本文采用了文献中提出的“热短路”处理方法,即假设壳体内壁面温度处处相等.对于气动加热区,简化为两段:均匀加热段和均匀散热段,并求出了壳体的温度分布.计算结果表明,温度梯度主要集中在前缘,而在6 MW/m2的热流下,整个结构的最大温差仅为500 K.热管的存在极大地改变了热流通路,使热流由平行于壁面变成垂直于壁面,从而使热阻大为降低.由于高温区域非常集中,腔体式热管可以大幅节省耐高温材料.
关键词:
腔体热管
,
热短路效应
,
气动加热
,
高超声速
,
热防护
曲伟
,
王焕光
,
段彦军
工程热物理学报
根据局部高温、高热流加热等特殊场合的需求，设计、加工了钠高温热管及锂超高温热管，并对热管的启动和极限特性进行了研究。高温及超高温热管能够顺利启动，但启动时应注意可能到来的声速传热极限。端部加热启动时，端部附近管体部分会形成一段“等效”的加热段，可以将工质从启动时的固体状态到全部熔化形成相变传热及流动循环的时间确定为启动时间。热管的传热极限特性表明，超高温热管应工作在更高的温度和更大的热流密度。热管的结构和工艺优化有利于启动和运行。
关键词:
高温热管
,
超高温热管
,
端部加热
,
启动时间
,
传热极限
段彦军
,
王焕光
,
曲伟
工程热物理学报
热管内蒸发和凝结时工质会径向迁移,导致蒸汽流动特性与管流有很大不同。对热管内蒸汽流动的速度分布和压降特性进行了分析,比较了现有热管蒸汽压降的计算方法。同时考虑蒸汽流动时黏性力和惯性力的作用,提出了计算蒸汽流动速度和压降的改进方法,消除了前人方法应用范围的限制。利用此计算方法,蒸汽速度分布随径向雷诺数变化较大。与钠热管的数值模拟结果对比表明,此计算方法应用范围广,准确度较高。
关键词:
流动特性
,
蒸汽压降
,
径向雷诺数
,
钠热管
