并聯(lián)分離式熱管內(nèi)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(dǎo)熱能力、良好的等溫性、較強的環(huán)境適應(yīng)能力而被人們所熟知，其導(dǎo)熱系數(shù)非常大，是金屬良導(dǎo)體（Ag，Cu，Al）的103～104倍，因此，其應(yīng)用也突破了最初的宇航范圍，擴大到核反應(yīng)堆、電子電工、機械、化工、輕工等生產(chǎn)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(fā)和節(jié)能技術(shù)中更是具有廣闊的前景［2,3］。與傳統(tǒng)熱管相比，重力熱管沒有傳統(tǒng)熱管的吸液芯結(jié)構(gòu)，依靠重力作用實現(xiàn)工質(zhì)的吸熱、放熱的循環(huán)過程。重力熱管內(nèi)工作過程同時涉及兩相流動和相變換熱，是一個復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)問題。其導(dǎo)熱能力會受到一定條件的限制，如尺寸、工質(zhì)、充液率、加熱密度等。為了使熱管傳熱應(yīng)用于更廣的領(lǐng)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(chǔ)上對毫米級的并聯(lián)分離式熱管（即蒸發(fā)段與冷凝段分離，分別由并聯(lián)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(nèi)可以隨意更改水平方向上的位移，使得熱量傳輸?shù)姆较蚨鄻踊?,5］。通過試驗揭示毫米級微管徑熱管內(nèi)部工質(zhì)的復(fù)雜流動狀況，了解熱管內(nèi)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(yōu)化提供理論基礎(chǔ)，進而為太陽能被動式利用技術(shù)高效傳熱特性研究提供理論依據(jù)［6～9］。

2 試驗裝置

本文采用可視化的試驗裝置進行試驗?！?br>