液态金属高温脉动热管研究进展
编号:94
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更新:2024-08-14 10:20:14 浏览:280次
口头报告
摘要
高温脉动热管可有机地将液态金属的高效导热、脉动流动的强化对流传热以及细薄膜蒸发的快速相变传热有机的结合起来,有望在高热流密度下表现出超高的传热能力。为此,课题组从结构、工质、工作条件、传热极限以及应用基础几个方面对其开展了深入研究,主要取得如下进展。(1)以碱金属合金为工质的高温脉动热管可在1000℃以上高温环境下稳定工作,导热系数可达10000W/(m·℃)。总体而言,导热系数随管径和弯头数的增大而提高,随绝热段长度的增大而减小;传热性能随倾斜角度和操作温度的增大而增强,随充液率的提高先增大后减小,最优充液率约为50%;(2)高温脉动热管主要以碱金属及其合金为工质,在钠钾合金体系中,当钠钾质量比为22:78时,高温脉动热管的总体传热效果最佳,添加适量的金刚石纳米颗粒可以提高高温脉动热管的传热性能,金刚石纳米颗粒的最佳浓度为0.5wt%;(3)首次通过X射线的可视化成像方法实现了高温脉动热管传热极限观测,单弯头铯脉动热管产生极限时传热功率可达450W,在极限状态时工质堆积于热管上部,并有少量液膜沿壁面流下;(4)高温脉动热管热疏导样件可在模拟飞行马赫数6,完全化学反应总温度1385℃的风洞实验中启动并运行,疏导率为20.8%。
关键词
脉动热管,研究进展,传热性能,传热极限,热疏导
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