基于熱管的太陽能中溫接收器設計

圖3 熱電偶布置
熱管傳輸功率Q:

式中:c。為比熱容,J/(kg·℃);rh為質量流量,kg/s;
熱管蒸發段傳熱系數:

式中:疋為熱管蒸發段平均溫度,通過測量熱管蒸發段管壁正上方各點及3個截面上各點溫度平均得到;瓦為熱管絕熱段溫度;Ah為熱管蒸發段表面積。
熱管冷凝段傳熱系數:

式中:TC為熱管冷凝段平均溫度,通過測量熱管絕熱段緊鄰冷凝段正下方的管壁溫度得到;AHPC為冷凝段表面積。
處在蒸發段不同位置3個截面的溫度分布趨勢不同,因此,選擇3個截面的最大周向溫差的平均值作為熱管性能評價參數。
2.2 試驗結果 不同蒸汽溫度下的熱管蒸發段傳熱系數曲線見圖4、熱管冷凝段傳熱系數曲線見圖5.由圖4、圖5可以看出,隨著傳輸功率的增大,熱管蒸發段和冷凝段傳熱系數都增加。熱管蒸發段包括液池段和液膜段兩部分,其傳熱過程為:在傳輸功率較小的情況下為薄膜蒸發,傳輸功率較大的情況下會產生飽和核態沸騰傳熱。熱管冷凝段傳熱過程為膜狀凝結,當液膜雷諾數Re,7.5時,認為液膜為光滑層流;當7.5Re,325時,認為液膜處于波動層流區;325Re,500時,則認為液膜由層流向湍流轉變¨4J.當液膜為光滑層流時,冷凝段傳熱為層流膜狀凝結,隨傳輸功率的增大液膜增厚,傳熱系數變小,與試驗結果相反,所以可以斷定試驗中冷凝段液膜已處于波動層流區或湍流區。在這兩部分,隨著傳輸功率增大,液膜厚度增大,同時液膜波動劇烈,當液膜波動對傳熱系數的影響超過液膜厚度增加的影響時,熱管冷凝段傳熱系數隨傳輸功率增大而增大。












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