【摘 要】
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槽道热管利用热管内壁的槽道结构提供毛细力,促使工质能够顺利回流从而完成循环过程,进而实现热量的输送,其结构简单、可靠性高,气液两相携带作用较小,槽道与热管之间的热阻小,二次加工性能好,因此得到了广泛的关注和研究。本文采用实验方法,首先分析讨论了槽道的结构参数对热管传热性能的影响,并对比了不同工质对典型槽道热管运行特性的影响,最后实验研究了基于太阳能应用的长水平热管的传热特性。主要研究内容如下:（1
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槽道热管利用热管内壁的槽道结构提供毛细力,促使工质能够顺利回流从而完成循环过程,进而实现热量的输送,其结构简单、可靠性高,气液两相携带作用较小,槽道与热管之间的热阻小,二次加工性能好,因此得到了广泛的关注和研究。本文采用实验方法,首先分析讨论了槽道的结构参数对热管传热性能的影响,并对比了不同工质对典型槽道热管运行特性的影响,最后实验研究了基于太阳能应用的长水平热管的传热特性。主要研究内容如下:（1）自主设计制造了一批具有不同槽道规格的槽道热管,搭建了热管性能测试平台,完成了具体实验方案的设计,给出了实验数据的处理方法,最后对实验系统的不确定度进行了分析。（2）实验研究了选取水作为工质的槽道热管传热性能,并与内壁无槽道结构的重力热管进行了对比,分析了内壁加工槽道以及结构参数对热管性能的影响。分析实验数据发现:槽道结构的存在对热管水平角度运行性能提升明显;壁厚较小的热管性能更好;壁厚和槽道深度相互制约,小功率下壁厚影响较大,大功率下槽道深度影响系数变大;槽道深度和数目相互依存,小功率下数目影响系数大,大功率下槽道深度影响系数大;槽道深度较大时,槽道数目的影响系数变大。（3）实验研究了不同工质在槽道热管水平角度下的传热性能,并与水工质热管进行对比分析,分析发现0.15wt%正庚醇溶液能够强化热管性能;0.10wt%正庚醇溶液热管的传热性能较差,在较小的加热功率下发生了“烧干”现象,说明浓度变化对自湿润流体热管传热性能影响较大;无水乙醇热管传热性能与水接近,但是传热极限得到较大提升,这与其较小的接触角有关;两种乙二醇溶液的热管传热极限较小,不适合热管大功率工况运行。（4）针对太阳能热管工作特性,选取了前文中低功率下热管传热性能较好的三种工质,研究了其在长水平太阳能热管的运行特性。通过对比研究发现自湿润流体的太阳能热管启动时间最短,蒸发段温度、热阻远远小于其他两种工质;无水乙醇与乙二醇热管的传热性能接近,但无水乙醇在较大功率工况下表现更佳。
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