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倾角对三相闭式重力热管传热性能的影响

Effect of inclination angle on the heat transfer performance of a three-phase closed thermosyphon

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开发并组装了可变倾角的三相流(V/L/S)闭式重力热管(THPCT).实验所用的工作流体为水,固相工质分别为碳化硅(SiC)、聚甲醛(POM)和玻璃珠颗粒,考察了倾角(0°～30°)、颗粒类型以及加热功率(100～300 W)对THPCT传热性能的影响.研究结果指出,SiC和POM颗粒在4个倾斜角度下均能够明显改善重力热管的传热性能,总热阻减少率最大分别为25.7％和39.4％,所对应的条件均为Q=100 W和θ=30°;而玻璃珠颗粒恶化了重力热管的传热.TPCT和THPCT的总热阻均随倾角的增加而波动;加热功率的增加导致总热阻减小,但其程度不断降低.蒸发段和冷凝段的对流传热系数也均随着倾角的增加而波动;加热功率对冷凝段传热的影响比蒸发段更为显著.在大多数情况下,碳化硅或聚甲醛颗粒可以强化蒸发段和冷凝段的传热;玻璃珠颗粒的加入有利于蒸发段的传热,但基本上不利于冷凝段.TPCT和THPCT蒸发段的传热阻力均明显小于冷凝段.加热功率增大,各倾角下蒸发段和冷凝段的热阻比率减小,但其程度不断降低.热阻比率一般随倾角的增加而波动,但不同倾角之间的差异随加热功率的增大而减小.碳化硅和聚甲醛颗粒的加入降低了热阻比率,而玻璃珠颗粒的加入增加了热阻比率.绘制了总热阻随操作参数变化的三维等高线图.

inclination angleparticle typeTHPCTheat transfer process enhancementfluidized bed heat transfer

姜峰、林一鸣、马宇鑫、齐国鹏、李修伦

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天津大学化工学院,天津300072

天津市化工安全与装备技术重点实验室,天津300350

天津职业大学生物与环境工程学院,天津300410

倾角 颗粒类型 THPCT 传热过程强化 流化床换热

化学工程国家重点实验室开放项目天津市科技支撑计划重点项目

SKL-CHE-18B032009ZCKFGX01900

2023

10.13353/j.issn.1004.9533.20220316

化学工业与工程
天津化工学会 天津大学

化学工业与工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.406
ISSN：1004-9533
年,卷(期)：2023.40(5)
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