應(yīng)用于相變蓄熱的脈動熱管換熱器在不同傾角下放熱性能的試驗研究

羅孝學(xué) ，章學(xué)來 ，華維三 ，韓興超

（1.上海海事大學(xué)，上海 201306；2.欽州學(xué)院，廣西欽州 53500）

1 前言

潛熱蓄熱技術(shù)于20世紀70年代在石油危機之后應(yīng)運而生，在提高能源利用效率和保護環(huán)境方面起到了重要作用［1～4］。WANG等對移動蓄熱器的經(jīng)濟性和可行性做了分析［5～7］。

目前，相變潛熱蓄熱的研究主要在以下2個方面：（1）研究相變蓄熱材料（PCM）本身，包含材料的壽命、物理性能、穩(wěn)定性、蓄熱容器與材料的相容性等；（2）研究熱物理問題，包括相變蓄熱過程的傳熱機理、相變蓄熱裝置強化傳熱、相變蓄熱器設(shè)計等。大多數(shù)相變材料普遍存在導(dǎo)熱系數(shù)低、換熱性能差的缺點，從而使得相變蓄熱裝置中的熱量儲存和釋放無法快速進行，使得其相變蓄熱效率偏低。

脈動熱管是日本學(xué)者Akachi在20世界90年代初期提出的一種可用于微小空間、新型高效、具有高熱流密度的新型傳熱元件［8］。文獻［9～14］對脈動熱管很多性能做了詳細的分析，脈動熱管具有以下優(yōu)點：（1）構(gòu)造簡單、節(jié)約成本；（2）管徑小、體積也小；（3）結(jié)構(gòu)多樣、適應(yīng)性能好；（4）加熱方式多樣；（5）傳熱效果更好。

Chanroensawan等做的試驗可以看出脈動熱管在豎直放置底加熱頂部冷卻的模式下運行最好［15］。馬永錫等得出了相似的結(jié)論［16］。楊蔚原等認為，脈動熱管在豎直放置底加熱、頂部冷卻的模式下運行最好，而在豎直放置頂加熱模式、底部冷卻時不能很好地運行，這主要是因為豎直放置底加熱時，重力可使液體沿壁面向下回流，避免了燒干現(xiàn)象的發(fā)生，此外重力對壓力波動也有很大幫助［17］。……