基于熱管的太陽(yáng)能中溫接收器設(shè)計(jì)
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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(zhì)量流量，kg／s；
熱管蒸發(fā)段傳熱系數(shù)：
式中：疋為熱管蒸發(fā)段平均溫度，通過測(cè)量熱管蒸發(fā)段管壁正上方各點(diǎn)及3個(gè)截面上各點(diǎn)溫度平均得到；瓦為熱管絕熱段溫度；Ah為熱管蒸發(fā)段表面積。
熱管冷凝段傳熱系數(shù)：
式中：TC為熱管冷凝段平均溫度，通過測(cè)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(fā)段不同位置3個(gè)截面的溫度分布趨勢(shì)不同，因此，選擇3個(gè)截面的最大周向溫差的平均值作為熱管性能評(píng)價(jià)參數(shù)。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果 不同蒸汽溫度下的熱管蒸發(fā)段傳熱系數(shù)曲線見圖4、熱管冷凝段傳熱系數(shù)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(fā)段和冷凝段傳熱系數(shù)都增加。熱管蒸發(fā)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(fā)，傳輸功率較大的情況下會(huì)產(chǎn)生飽和核態(tài)沸騰傳熱。熱管冷凝段傳熱過程為膜狀凝結(jié)，當(dāng)液膜雷諾數(shù)Re，7.5時(shí)，認(rèn)為液膜為光滑層流；當(dāng)7.5Re，325時(shí)，認(rèn)為液膜處于波動(dòng)層流區(qū)；325Re，500時(shí)，則認(rèn)為液膜由層流向湍流轉(zhuǎn)變¨4J.當(dāng)液膜為光滑層流時(shí)，冷凝段傳熱為層流膜狀凝結(jié)，隨傳輸功率的增大液膜增厚，傳熱系數(shù)變小，與試驗(yàn)結(jié)果相反，所以可以斷定試驗(yàn)中冷凝段液膜已處于波動(dòng)層流區(qū)或湍流區(qū)。在這兩部分，隨著傳輸功率增大，液膜厚度增大，同時(shí)液膜波動(dòng)劇烈，當(dāng)液膜波動(dòng)對(duì)傳熱系數(shù)的影響超過液膜厚度增加的影響時(shí)，熱管冷凝段傳熱系數(shù)隨傳輸功率增大而增大。 
評(píng)論