重力热管

摘要： 实验研究了在氧化石墨烯纳米流体质量分数为0,0.01%,0.05%,0.1%,0.2%时,50,60,70,80,90°C加热温度和50%,60%,70%,80%充液率对重力热管启动性能和传热特性的影响。实验结果表明:氧化石墨烯纳米流体质量分数越大,重力热管热阻越小;在加热温度为90°C、充液率为60%时,质量分数为0.2%的纳米流体重力热管热阻最小,且相比于基液热管降低了62.9%;在基液中添加氧化石墨烯会缩短热管启动时间,提高热管启动温度,但不改变热管的启动方式;氧化石墨烯提高热管传热性能的原因主要是其热导率较高且表面润湿性较好。实验结果对重力热管传热性能的研究具有参考意义。

摘要： 为研究多因素影响下重力热管的提热性能,采用正交实验方法研究工质种类、充液率,以及长径比等内在因素的综合效应,并对实验结果采用多指标权重与极差分析法进行分析,得出重力热管最佳提热性能的组合因素。结果表明:重力热管的使用能有效降低煤堆内部温度,抑制煤堆温度上升;重力热管的产冷量、有效影响半径与煤堆温度成正比;当煤堆温度为70°C左右时,各因素的较优水平组合:工质为Al_(2)O_(3),充液率为15%,长径比为25.0;当煤堆温度升至210°C时,各因素的较优水平组合:工质为Al_(2)O_(3),充液率为25%,长径比为25.0。

摘要： 为提高多年冻土区重力热管制冷效果,建立了低温重力热管性能试验台。对比研究4种不同长度比的重力热管,即4.2、2.7、1.9和1,同时考虑热管倾角,即10°、50°和90°,深入探讨热管长度比对其稳态等温特性、热阻和传热功率的影响。研究结果表明,相同工况下,热管等温特性随长度比减小而恶化;缩短蒸发段长度可以有效减小蒸发段热阻;热管传热总功率与长度比之间并非线性关系,除此之外,热管长度比一定时,选取合适倾角能发挥其最佳传热能力。试验热管在LR为1、倾角为90°工况下具有最小总热阻为0.018°C/W,此时热管的总功率为104.9 W。

摘要： 根据重力热管的工作原理,对传统重力热管的外形进行改进,设计一种U形的重力热管,使用FLUENT软件对热管进行仿真,热管内部的蒸发冷凝过程采用源项UDF进行编译,能够较好地模拟出蒸发冷凝现象。研究了不同加热功率下,对热管传热效应的影响,并分析了热管的热阻,还研究了不同充液率下热管的换热效应,结论为:在小加热功率下,热管的热阻受充液率的影响较小;而在较大的加热功率下,热管的热阻与充液率成反比。

摘要： 重力热管凭其结构简单、制造成本低廉、高效传热且可靠性强等优点已广泛应用于各个领域。对重力热管的发展应用和影响其传热性能的主要因素进行了总结,并介绍了重力热管传热极限的发生机制。此外,对现有重力热管理论模型研究进行了总结,还重点综述了近年来基于VOF模型的重力热管计算流体动力学(CFD)研究,为重力热管传热传质研究发展提供一定的参考。

摘要： 为了降低锅炉排烟烟气温度,回收烟气中的余热,达到节能减排,故采取烟气余热节能装置回收高温烟气热量,达到能量梯次利用的目的。引用重力式热管对原有锅炉房改造烟气余热回收既经济又实惠,可操作性强。采取重力式气-液型热管换热器对供热系统中两台2.8MW的自备燃气锅炉进行烟气余热回收再利用处理。根据项目工况参数,采用常规设计方法,整体设计思路,对重力热管气液型换热器做设备选型与节能分析。

摘要： 平板重力热管应用于太阳房建筑围护结构中可有效提升太阳得热,实现零碳采暖,其传热性能对热管太阳房热性能有重要影响。搭建了“L形”平板重力热管传热性能实验台,实验研究了不同工质(丙酮、R141b)及充液率对其传热性能(温度波动性、启动时间、当量导热系数)的影响。实验结果表明:(1)充液率过高会导致热管温度波动较大,且R141b热管温度波动性比丙酮热管小;(2)工质充液率越低,热管启动时间越短,且R141b热管启动时间比丙酮热管短;(3)对于丙酮和R141b热管,工质充液率为10%时当量导热系数大,且丙酮热管的当量导热系数更大。给出了适用于热管太阳房的最优热管工质充液率组合,对热管太阳房实际应用效果的提升和优化具有指导意义。

摘要： 碳中和、碳达峰需要能源供给领域的重大系统变革,地热能作为一种清洁低碳、稳定连续的非碳基能源,可为实现这一目标提供重要保障.本文简要介绍了中国地热资源赋存条件,就直接利用和地热发电分别综述了浅层-中深层地温能和水热型地热资源的开发利用技术和发展;重点介绍了地热制冷、重力热管、地热-太阳能联合发电等广受关注的新技术、新方向;展望了发展前景和研究开发方向,为相关的工程技术和研究人员提供参考.

摘要： 文章通过探究重力热管的工作原理及现有控温方案,提出一种可控制温度区间的重力热管设计方案。该方案可以在重力热管温度高于额定高温时阻止冷源温度持续升高,在重力热管温度低于额定低温时提高蒸发段的蒸发温度,实现重力热管工作温度区间的控制。该重力热管可应用于多种需要换热且对工作温度有区间要求的设备。

摘要： 利用超长重力热管开采干热岩热能可以避免增强型地热系统存在的工质损失、腐蚀结垢和井下连通困难等问题;相比于单井井下换热器系统,热管管内液-气相变使得管壁与热储之间的传热温差增大,使用重力热管开采地热能有望获得更高的单井采热量.本文开发了能对重力热管内部过程与裂隙热储渗流过程进行耦合求解的数值模型,模拟了管长4500 m的重力热管地热系统运行过程,研究了裂隙热储中的流体自然对流对地热系统性能的影响,并与套管式井下换热器地热系统进行了对比研究.进一步分析比较了重力热管、套管井下换热器、增强型地热系统电站的发电成本.研究结果表明,重力热管地热系统单井发电量可达240 kW以上,发电成本约为1.124 CNY/(kW·h),与增强型地热系统电站发电成本接近,优于井下换热器式地热系统;如果利用废弃油气井建设重力热管地热系统,发电成本仅0.644 CNY/(kW·h).

摘要： 众所周知，重力热管是最有效的换热元件之一。为研究重力热管内部沸腾冷凝过程,本文使用Fluent6.3选用VOF多相流模型对汽液两相流进行数值模拟.通过加载自定义函数(UDF),对重力热管的传热传质过程进行了模拟计算,获得了稳定的温度场,呈现了热管内部随着蒸发段热流量的不断输入,液池内气泡的生成、合并、长大和上升,最终达到稳定的核态沸腾,以及冷凝段壁面凝结形成液膜并回流的质热传递的全过程,计算得到的壁面温度与实验测量值相一致,表明通过编写UDF程序及选取多相流模型(VOF)建立的数值模型可以对管内流体的蒸发冷凝进行模拟.本文的研究结果对热管的研究设计提供参考.

摘要： 实验研究了熔盐重力热管工质的优选准则.提出以相容性、热稳定性及液相传输系数等为标准,来优选熔盐作为重力热管的工质.同时本文以液相传输系数为准则,分析了熔盐工质的密度、表面张力、粘度、汽化潜热等参数的测量方法,初步提出熔盐热管工质的优选准则.

摘要： 本文实验研究了工质分别为水和自湿润流体(质量分数5％正丁醇水溶液)的两种重力热管在微小倾斜角度下的传热特性,对比两种热管的传热性能以探究自湿润流体在小角度下对热管性能的影响.实验所采用的各倾角分别为0°,1°,3°,5°,7°和 10°.对获取的实验数据进行了分析,实验结果表明:在倾角为0°时,自湿润流体重力热管相比水重力热管热阻更小、传热极限更大,因此具有更好的传热性能;在其他倾角下,自湿润流体同样显著增大了重力热管的传热极限,但也使其热阻有所提高.

摘要： 本文建立了重力热管内的流动与传热数值模型,选用VOF模型追踪相界面的变化,并考虑了表面张力的作用。针对不同工况的热管进行了数值模拟,研究了相应情况下热管内气液界面的波动,并与文献比较,对界面波的运动进行了探讨,验证了界面波的运动是造成小管径内液泛的原因。

摘要： 本文在水平和垂直方向上实验测定了工质分别为水和自湿润流体(质量分数5%正丁醇水溶液）的两种重力热管的传热特性，对比两种热管的传热性能以探究自湿润流体对热管性能的影响。实验结果表明：在同一功率下水平放置时自湿润流体相比于水显著降低了重力热管的运行温度和轴向温差、减小了其热阻，增大了其烧干极限，自湿润流体对重力热管传热性能的改善比较明显；在同一功率下垂直放置时自湿润流体重力热管的运行温度要比水的高，热管轴向温差和热管热阻也略高于水重力热管，自湿润流体对重力热管传热性能的改善并不明显。

摘要： 热管是利用工质相变过程进行热量传递的一种高效传热元件，不仅具有优越的导热性能和等温特性，而且其结构简单、质量轻、体积小、本身无运动部件以及维护费用低，因而应用前景很好。本文通过建立物理模型和数学模型，模拟了重力热管内的相变换热。由计算结果分析可知，FLUENT能够很好地模拟热管内的蒸发和冷凝这两种相变现象；壁面液膜在冷凝段和绝热段时分布连续性较好，但是在蒸发段连续性较差，具有波动或者局部瞬时干涸的现象；热管内的压力分布可以保证蒸气连续不断地由加热段流向冷凝段以及液体的回流；在达到稳定状态时，热管内大部分区域的速度波动较小，总体呈现出从蒸发段和冷凝段顶端往绝热段线性增加，在绝热段内保持较大稳定速度的趋势。

摘要： 本文在水平和垂直方向上实验测定了工质分别为水和质量分数0.2％的庚醇水溶液的两种重力热管的换热特性,实验结果表明:在同一功率下水平放置时庚醇水溶液相比于水显著降低了重力热管的运行温度、减小了其热阻,增大了其烧干极限,对重力热管传热性能的改善比较明显.在同一功率下垂直放置时庚醇水溶液重力热管的运行温度要比水重力热管的高,在较低功率运行时热阻高于水重力热管,庚醇水溶液对重力热管传热性能的改善并不明显.

摘要： 本文研究了利用热管技术实现油井地热自平衡,从而进行稠油井筒降黏的技术.该技术应用重力热管降低流体热量损失,提高井筒上部温度,达到井筒降黏的目的.文章根据重力热管作用原理,结合井筒传热过程,建立了地热自平衡井筒温度分布模型,应用该模型分析了不同油井条件和不同生产条件下的井筒温度剖面改善情况和热损失情况,进而分析了地热自平衡井筒降黏技术所适应的油井条件.最后根据华北油田楚32试验井的现场应用情况,分析了该技术的井筒降黏效果.研究表明重力热管能够实现地热自平衡,显著改善井筒温度分布,有效实现井筒降黏,该技术特别适合于高产深井.

摘要： 本文针对重力辅助两相流体回路月昼期间氨分解产生不凝气体难以在地面直接测试的难题,采用重力热管等效测试两相流体回路产生的不凝气体量。在分析了压力、氨物质的量对氨分解影响的基础上,采用两种重力热管试验件进行试验验证。根据重力热管中不凝气体量等效两相流体回路中不凝气体量,并采用理论分析的方法评估了两相流体回路经历不同月昼后产生的不凝气体对蒸发温差的最大影响,为探测器热控系统设计提供重要参考。

摘要： 这是第一次通过直接地表热量冷凝系统使用自动CO2热管系统,用于沥青街道的除冰融雪.除冰融雪系统完全受现场天气条件控制.地热源使蒸发的温热CO2上升到热管的顶部.在地表,CO2通过同时发生的热释放-冷凝,变为冷却液体返回到热管的蒸发区.这形成自动的热管循环并且在不使用任何外部能量的情况下加热街道表面.在德国巴德瓦德西(Bad Waldsee)的消防站使用基于热管原理的智能除冰融雪系统,作为EIFER/EnBW示范项目的一部分.特别设计的记录系统具有不同的直径和距离,用于涵盖消防站入口处的150m2的面积.为该项目开发了一个新的理论模型,考虑了所有耦合过程.使用该模型,现在可以描述耦合热管的完全热平衡.考虑所有相关参数(所需的管道尺寸、填充率、地表和地下系统的热管设计)以及气象条件.现场安装了一个由光纤电缆、PT100传感器、气象站和红外摄像机系统组成的监测系统.通过巴德瓦德西的复杂监控系统,可以检查和验证理论计算、描述融雪过程、路面温度分布模型以及路面、雪层和环境条件的热和质量传递.热管系统安装已经证明,制冷负荷可以被传输到地下,并且即使在非常低的地表温度,道路也可以通过地热资源加热.本项目中的测量和建模值是一致的,基于这些发现的详细理论计算将能够规划新的除冰融雪系统.这些可以通过使用热管和地埋管换热器来实现,并且可以应用于如机场和直升机着陆点、停车场与车库入口.

摘要： 本发明涉及一种重力式热管、锅炉及重力式热管制造方法，重力式热管包括钢管、上堵板、下堵板、介质和抽气注料甩头，上堵板和下堵板均具有垂直翻边，分别设置在钢管的两端方向向外，且均与钢管过紧配合，抽气注料甩头通过具有与第一次垂直翻边的反方向的垂直翻边的根基孔设置在根基孔内，且二者过紧配合同时抽气注料甩头还包括堵头、与单向阀配合的内牙及与抽气注料系统的内牙头配合的外牙钢管内填充适当介质。本发明通过部件的过紧配合，提高了焊缝的质量，提高了重力式热管的气密性。

摘要： 本发明提出一种重力型回路热管，其具有一蒸发器、一冷凝管组、二可挠性管体、以及工作流体。各可挠性管体的一端连通于蒸发器另一端连通于冷凝管组，使工作流体能于其内循环流动。本发明还提出一种散热装置，其具有一支架组、一前述重力型回路热管、及散热片组。二可挠性管体经弯折后，各个冷凝管组能依据所欲设置的环境而移动至适当对位置及转动至适当的角度，然后再透过支架组固定其位置及角度，也能配合不同尺寸构造的散热片组。因此，制造者仅需生产一种重力型回路热管即能适用于大多数的装置，大幅减少成本。

摘要： 本发明属于烟气余热预热空气领域，具体涉及一种基于重力热管的暖风器装置及重力热管管束的配置方法，具体为根据单位时间所需空气量与选定的空气流速，确定空气水平风道的流通面积，并结合已知水平风道的宽高比，确定水平风道的宽度和高度，根据水平风道的高度确定热管的冷端长度和热端长度，根据水平风道的宽度与选定的热管横向间距，确定热管横向布置数，根据传热理论模型确定纵向热管排数，依据选定的热管纵向间距，确定出水平风道的长度。本发明通过自动调控蒸汽容器内蒸汽压力与热管内工质汽化/冷凝温度，实现暖风器出口风温的有效自动调控，防止风温加热过高，既可合理利用蒸汽能量，又可避免排烟热损失增大，从而实现能量科学合理利用。

摘要： 本发明提出了一种重力热管列间空调的控制方法和重力热管列间空调，所述方法包括：分别检测蒸发器的上部、中部和下部的温度，当蒸发器的上部、中部和下部的最大温差小于第一限定值时，控制单元通过第一逻辑进行一次运算，根据运算结果将控制信号同步输出至所有风机；当蒸发器的上部、中部和下部的最大温差大于等于第一限定值时，控制单元通过第二逻辑进行运算，其中，对温度相同的蒸发器的上部、中部和下部所对应的风机只进行一次运算，根据运算结果将控制信号分组输出至对应的所有风机。本申请的控制方法使得在蒸发器内部的制冷剂充注量不稳定时，通过对风机的风速调节，满足换热效率和换热量的要求，同时节省了控制单元的内存，提高了运算效率。

摘要： 本发明属于烟气余热预热空气领域，具体涉及一种基于重力热管的暖风器装置及重力热管管束的配置方法，具体为根据单位时间所需空气量与选定的空气流速，确定空气水平风道的流通面积，并结合已知水平风道的宽高比，确定水平风道的宽度和高度，根据水平风道的高度确定热管的冷端长度和热端长度，根据水平风道的宽度与选定的热管横向间距，确定热管横向布置数，根据传热理论模型确定纵向热管排数，依据选定的热管纵向间距，确定出水平风道的长度。本发明通过自动调控蒸汽容器内蒸汽压力与热管内工质汽化/冷凝温度，实现暖风器出口风温的有效自动调控，防止风温加热过高，既可合理利用蒸汽能量，又可避免排烟热损失增大，从而实现能量科学合理利用。

摘要： 本发明提出了一种重力热管列间空调的控制方法和重力热管列间空调，所述方法包括：分别检测蒸发器的上部、中部和下部的温度，当蒸发器的上部、中部和下部的最大温差小于第一限定值时，控制单元通过第一逻辑进行一次运算，根据运算结果将控制信号同步输出至所有风机；当蒸发器的上部、中部和下部的最大温差大于等于第一限定值时，控制单元通过第二逻辑进行运算，其中，对温度相同的蒸发器的上部、中部和下部所对应的风机只进行一次运算，根据运算结果将控制信号分组输出至对应的所有风机。本申请的控制方法使得在蒸发器内部的制冷剂充注量不稳定时，通过对风机的风速调节，满足换热效率和换热量的要求，同时节省了控制单元的内存，提高了运算效率。

摘要： 本发明公开了一种基于重力热管及多重换热耦合的整车热管理系统及方法，动力电池、热管换热器、电机、电机控制器、电磁阀C、板换制冷机组和电子水泵通过管路串联形成第一流路，在电磁阀C的出水口和热管换热器的进水口并联一个电磁阀D；所述板换制冷机组、热力膨胀阀B、空调电磁阀A和蒸发器通过管路串联形成第二流路，蒸发器设于乘客区内，在乘客区内设有回风传感器，压缩机和冷凝器串联后并入第二流路，冷凝风机设于冷凝器一侧。本发明通过加入重力热管换热器、系统集成化设计并结合TMS精细温控等方案，可以有效地对整车发热部件及乘员舱进行温度调节，实现能源的高效利用，达到降本增效的目的。

摘要： 本实用新型公开了一种重力热管底部强化传热结构，包括设置于重力热管内腔的集液杯，集液杯上对应重力热管底部热源的位置设有排液口，集液杯上设有供汽态工质穿过的通汽通道以及供液态工质从集液杯外围流向排液口的集液流道。本实用新型所述的重力热管底部强化传热结构其结构简单、造价低廉，解决了重力热管底部所形成的温度梯度导致的不利于热源散热降温的问题，达到提升重力热管的传热效率与性能，进而降低材料和能源的消耗，本实用新型还公开了一种具有上述强化传热结构的重力热管以及应用该重力热管的散热器。

摘要： 本实用新型涉及散热设备领域，特别是一种具有重力回流流路的管翅片式换热器及应用其的重力热管，所述管翅片式换热器包括：翅片本体和穿设于翅片本体内部的冷却管；所述冷却管设有水平流动段和向下流动段，所述水平流动段和向下流动段依次首尾连接；翅片本体内部置有特殊结构的冷却管，保证所述翅片本体内的冷却液在重力作用下能完全排出，不会形成存液段，可完全避免管路冻结出现损坏；所述管翅片式换热器应用到重力热管中时，不需要驱动装置来驱动冷却介质流动，就能保证所述管翅片式换热器的内部气到液的转换以及冷却介质在管路中流动循环，使得所述管翅片式换热器具有噪音小，能耗低的特点。

摘要： 本实用新型涉及散热设备领域，特别是一种重力回流微通道换热器及应用其的重力热管，其包括：入流微通道板、出流微通道板、进口集腔、出口集腔和中间转换集腔；重力回流微通道换热器其将现有的微通道换热器中微通道板按照冷却液或气体的特定流向分为入流微通道板和出流微通道板，且入流微通道板和出流微通道板均是彼此平行设置的，再在特定位置设置对应的集腔结构，保证微通道散热器内的冷却液在重力作用下能完全排出，不会形成存液段，完全避免微通道冻结出现损坏；当该微通道换热器应用到重力热管中时，不需要驱动装置来驱动冷却介质流动，还能保证微通道换热器的内部气到液的转换，使得所述重力回流微通道换热器具有噪音小，能耗低的特点。