并聯分離式熱管內傳熱特性的試驗研究

劉姍姍，張志剛，齊 航

1 前言

熱管以其高效的導熱能力、良好的等溫性、較強的環境適應能力而被人們所熟知，其導熱系數非常大，是金屬良導體（Ag，Cu，Al）的103～104倍，因此，其應用也突破了最初的宇航范圍，擴大到核反應堆、電子電工、機械、化工、輕工等生產部門［1］。特別是在能源問題已成為國際問題的今天，熱管在能源開發和節能技術中更是具有廣闊的前景［2,3］。與傳統熱管相比，重力熱管沒有傳統熱管的吸液芯結構，依靠重力作用實現工質的吸熱、放熱的循環過程。重力熱管內工作過程同時涉及兩相流動和相變換熱，是一個復雜的傳熱傳質問題。其導熱能力會受到一定條件的限制，如尺寸、工質、充液率、加熱密度等。為了使熱管傳熱應用于更廣的領域，適用于更多的需要傳熱的范圍，本文在張志剛等進行的熱管置入式墻體（WIHP）的研究基礎上對毫米級的并聯分離式熱管（即蒸發段與冷凝段分離，分別由并聯的一排尺寸較小的豎直的立管組成，二者由兩根橫向的連接管即絕熱段連接起來）進行可視化試驗研究，這種形式的熱管在一定范圍內可以隨意更改水平方向上的位移，使得熱量傳輸的方向多樣化［4,5］。通過試驗揭示毫米級微管徑熱管內部工質的復雜流動狀況，了解熱管內部氣液兩相流的流動特征和換熱機理，對熱管置入式墻體的優化提供理論基礎，進而為太陽能被動式利用技術高效傳熱特性研究提供理論依據［6～9］。

2 試驗裝置

本文采用可視化的試驗裝置進行試驗。……