热能动力工程

作者：胡卓焕，罗 婷，许佳寅，杨 茉

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093;上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093,

关键词：蒸汽槽道结构;3D打印;毛细芯;LHP;相变传热

基金：国家自然科学基金重点项目(51736007)

设计并通过3D打印制备了3种毛细芯结构：无嵌入式槽道（蒸汽槽道）毛细芯、嵌入式槽道毛细芯（同孔径槽和异孔径组合槽）。通过实验研究了毛细芯蒸汽槽道对环路热管（Loop Heat Pipe,LHP）传热性能的影响。实验结果表明：在低热负荷启动时，3种毛细芯均能成功启动且蒸发器出口（te-out）及冷凝器进口（tc-in）由于气液两相流的存在出现周期性温度振荡；嵌入式槽道毛细芯启动响应快（76 s）、温度振荡（tc-in）幅度小（±1.0 ℃），同孔径槽毛细芯稳定温度低（36.8 ℃），异孔径组合槽毛细芯由于大孔径（500 μm）不利于低热负荷下的蒸发，启动稳定温度高（38.7 ℃）；在变热负荷运行过程中，嵌入式槽道毛细芯有效蒸汽排出面积更大、蒸汽干度更高，在中、高热负荷，温度振荡（tc-in）得到明显改善；异孔径组合槽设计更有利于内部产生蒸汽高效排出，在高热负荷工况下，异孔径组合槽毛细芯壁面温度为85.0 ℃，比无嵌入式槽道毛细芯低了8.0 ℃。

来源：2022年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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