115 分体式空调与热管耦合装置的理论设计与研究
热管换热器的设计计算
热管中从冷凝段回流到蒸发段的液体的一部 分 ,由于蒸汽流的流动将被携带到冷凝段 ,因而造成 蒸发段干枯 ,引起蒸发段过热 ,这一极限称为热管的 携带限 。 对重力式无吸液芯热管 , 携带极限的管径可用 下式计算 :
dc =
1. 78 Q ent
- 1/ 4 - 1/ 4 π γ(ρ ) + ρV L - 2
L经 = L1 = L2 K2 K1
饱和温度 , K; T1 、 T2 — — — 分别为热流体和冷流体的温度 , K。 安全长度比主要用于验证计算确定的长度比是 否安全 。 1. 3 工质的选择 工质的选择要满足与热管材质相容性和热物理
( 4)
2001 年第 3 期 王 磊 : 热管换热器的设计计算
1. 5 翅片效率与翅化比 1. 5. 1 翅片效率
G
单位 kg/ m2 ・ s
流动方向上的管排数
8 2. 4～2. 7
热管在气体侧传热时热阻较大 , 常采取加翅片 的方法来强化传热 。加翅片后 ,随翅片高度的增加 , 其温度与热管壁温有一个梯度 。当以热管光管面积 计算给热系数时 ,即存在一个翅片传热效率问题 ,即 η=
( 见 2. 3 中定义) ,W/ m2 ・ K;
M1 、 M2 — — — 分别为热流体和冷流体的质量流
单管传输功率 (kW)
<1 <3 <7
管径 d o ( 外径) (mm)
16～25 25～32 32～60
量 ,kg/ h 。 在计算时 , 需先确定 L 经 , 再根据传热原理求 K1 、 K2 。为此 , 可先估计 K1 、 K2 值 , 估算出 L 经 , 再进 行精确的传热计算 。 K1 与 K2 值可按表 2 估计 。
某学术报告大厅中央空调设计分析
（ ２）按 性 能 系 数高 低 选 择 制冷 设 备 的 顺序 是 离 心 式 、 螺 杆 式 、活 塞 式 、 吸 收 式 、 涡 旋 式 。 考 虑 建 筑 全 年 空 调 负
荷 分 布 规 律 和 制冷 机 部 分 负荷 下 的 调 节 特 性 ，合 理 选 择 机
型 、 台 数 和 调 节 方式 ，提 高 制 冷 系 统 在 部 分 负 荷 下 的 运 行 效 率 ， 以降 低 全 年 总 能耗 。 大 厅 空调 使 用 是 间 歇 性 的 ，通 常 又 是 满 座 ，故 而 空 调 使 用是 满 负 荷 下 运 行 ，结 合 常 见 的 中央 空 调 冷 热 源 配 置 ， 同时 也 把 此 空调 作 为 制冷 专业 的 一 个 重 要 的教 学 项 目，所 以选 择 风冷 模 块 冷 水机 组 ４台型 号 为 ＹＣ ６ Ｃ约 克 冷 水机 组 。 它有 很 多优 点 ： ＡＥ １ Ｒ 模 块 设 计 ：以ＹＣ ６ 为基 本 单 元 ，可 进 行 多机 自 由组 ＡＥ １
２ 风机 盘 管
型号
全热量
ＹＧＦ ２ Ｃ１ －３
１ ｋ １４ Ｗ
台
３
参 照 “ 克” 约
输人 功率
风量
１８ ９ｗ
２ ４ ｍ ｈ ０ ０ ／
型号
ＹＣ ６ Ｒ ＡＥ １ Ｃ ６ ｋ ３５ Ｗ １ ｋＷ ９１ 长 Ｘ宽 Ｘ高
台
ｄ
参照 “ 约克 ”
性评 价 ；选 择 制 冷 和 空 调 主 要 设 备 ；通 过 能 量 和 经 济 分析
（ ２）风 冷模 块 冷 水 机 组安 装 在 天 面 ，两 台冷 冻水 泵 ，
一
用一 备 。
（３）空调 自控 系统 ：控 制简 单 可 靠 。
一种基于相变传热的密闭机箱热设计
Academic Forum470 一种基于相变传热的密闭机箱热设计俞青锋，葛新法（中国船舶集团有限公司第七一五研究所，浙江 杭州 310023）摘要：本文针对在高温、高湿、高盐雾等恶劣海洋环境下工作的某密闭机箱，利用Icepak 软件进行热仿真。
分析密闭机箱内部的热流传递路径及降低热阻方法。
用基于相变传热技术的均温板与热管优化机箱内部热传导能力，得到了最佳的冷却结果。
分析结果表明：均温板与热管都能满足当前热设计指标，均温板散热效果更好，加装热管装置的密闭机箱热测试结果与仿真结果一致。
为解决密闭机箱内部传热路径长、传导截面小且热阻大的热传导散热瓶颈问题，提供了优化改进的思路及方案。
关键词：密闭机箱；热设计；热管；均温板电子设备机箱热控性能的好坏直接影响电子设备工作性能与寿命。
有资料表明,电子设备的失效率有55%是由于温度超过了规定值而引起的。
因此，为使特定环境条件下电子设备正常工作，需要对其机箱进行合理的热设计。
对一些特殊用途的电子设备，其长期工作于恶劣的气候条件，同时基于电磁兼容设计的要求，通常将电子设备放置在全密闭机箱内。
全密闭机箱一般仅能通过机箱外壳散热，往往从元器件到机箱外壳的散热方式传热路径长、传导截面小并且接触热阻大，不能满足电子设备的工作温度要求。
1 密闭机箱热设计1.1 问题描述本文针对的某密闭机箱其外形尺寸为472mm×310mm×200mm。
机箱内有一块印制板，所有发热器件均在印制板上。
印制板安装于冷板，冷板固定于机箱的导轨。
印制板的热功耗分布见图1，热设计指标要求见表1。
图1 印制板热功耗分布表1 热功耗分布及热设计指标要求名称 热耗/个（W） 数量 指标 合计/WA1 45 1 ≤85℃ 45A2 13.3 1 ≤85℃ 13.3A3 3 1 ≤85℃ 3 A4 2 4 ≤85℃ 8A5 2 1 ≤85℃ 2A6 10 2 ≤85℃ 20合计 91.3W 根据设计要求，密闭机箱的最高工作环境温度为50℃。
第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛(哈电杯)获奖作品名单
第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛（哈电杯）获奖作品名单一、特等奖（10个）：1、《害虫自杀式太阳能灭虫器》德州学院科技作品类2、《新型高精度太阳自跟踪系统》浙江大学科技作品类3、《基于风压变换和压电效应的风能收集器》浙江大学科技作品类4、《光电冷热一体化的太阳能利用技术研究》哈尔滨工业大学科技作品类5、《新型太阳能航拍飞机》南昌航空大学科技作品类6、《新型高效自适应LED调光器》西安交通大学科技作品类7、《蓝藻、油污收聚一体化装置》东南大学科技作品类8、《一种集能量回收、污水处理以及CO2吸收于一体的新型微生物电化学系统》西安交通大学科技作品类9、《干电池残余电量回收系统》山东大学科技作品类10、《免维护自发电门禁系统》上海交通大学科技作品类一等奖（30个）：1、《安徽安庆破罡湖土壤重金属污染及潜在危害调查研究》安庆师范学院社会实践类2、《无级变流量节水座便器排水装置》北京建筑工程学院科技作品类3、《人力驱动健身热水器》北京科技大学科技作品类4、《基于废旧衣物纤维的无纺布壁纸》北京科技大学科技作品类5、《清风回热换气扇》北京科技大学科技作品类6、《成都市地铁自动上行扶梯空转情况调查报告》成都信息工程学院社会实践类7、《具有废水脱氮性能的连续式反硝化菌燃料电池》东北电力大学科技作品类8、《广东公路运输行业节能减排评价指标体系的设计》广东交通职业技术学院社会实践类9、《基于潮流能发电技术的海水淡化工程船》哈尔滨工程大学科技作品类10、《基于磁路控制的汽车制动蓄能装置》哈尔滨工程大学科技作品类11、《一种可实现超低温排烟的节能环保锅炉》哈尔滨工业大学科技作品类12、《一种高效微型离心泵》哈尔滨工业大学科技作品类13、《新型纳米黑液太阳能热水集热器》哈尔滨工业大学科技作品类14、《带导叶新型复合翼型垂直轴风力机》华中科技大学科技作品类15、《一种模块化制动储能及利用装置》华中科技大学科技作品类16 、《小波浪能利用发电装置》华中科技大学科技作品类17、《风力致热海水淡化装置》华中科技大学文华学院科技作品类18、《<节能减排拍手歌>动画宣传片》黄冈职业技术学院科技作品类19、《基于太阳能LED光源的水环境修复净化系统》南京师范大学科技作品类20、《基于虹吸原理及物联网技术的渗透灌溉系统》南京邮电大学科技作品类21、《家用冷热联供机》上海理工大学科技作品类22、《关于农村废旧坑塘再利用的调查报告》太原理工大学社会实践类23、《汽车减震器发电装置》同济大学科技作品类24、《弱电混合动力赛车研制》温州大学科技作品类25、《一种提高发电效率的新型核电汽轮机汽水分离器》武汉大学科技作品类26、《运动能量综合利用系统》武汉理工大学华夏学院科技作品类27、《毛乌素沙地生物质能源利用调查及沙漠地区发展生物质能源的探讨》西安交通大学社会实践类28、《关于煤矿瓦斯利用现状的调查研究与前景展望》西安交通大学社会实践类29、《基于待机能耗管理技术的智能化插座》浙江大学科技作品类30、《基于斯特林—布雷顿循环的能量多级利用系统》浙江大学科技作品类二等奖（90个）：1、《北京农村住宅太阳能采暖系统的诊断优化（调查报告）》北京工业大学社会实践类2、《双塔循环活性炭法烟气脱硫装置》北京科技大学科技作品类3、《精制棉废水制备酚醛树脂胶粘剂》北京理工大学科技作品类4 、《智能太阳能车》滨州学院科技作品类5、《光电驱动式太阳能暖风器》长春工程学院科技作品类6、《基于全自然光的公路隧道智能照明系统》长春工程学院科技作品类7、《河南省开封县沼气节能工程调查与研究》长沙理工大学社会实践类8、《多层太阳能低碳住宅设计》大连理工大学科技作品类9、《MyDream我的节能生活》大连民族学院科技作品类10、《钢铁企业与城市环境和谐发展模式研究报告—以唐山钢铁集团和唐山市为例》东北大学社会实践类11、《低品级菱镁矿浮选提纯制备高纯镁砂工艺设计及应用》东北大学科技作品类12、《薄型稳压输出微藻太阳能电池》东北电力大学科技作品类13、《利用复合抛物面集热器的高效太阳能集热装置》东南大学科技作品类14、《可再生功能陶炭》福州大学科技作品类15 、《节能服务产业的现状、前景、问题与对策——来自广州市的调查报告》广东技术师范学院社会实践类16、《风能太阳能自主式三体船》哈尔滨工程大学科技作品类17 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社会实践类88、《多功能节能节水太阳树灯》中南大学科技作品类89、《制冷系统增压节能装置》中南大学科技作品类90、《重庆市大学城学生宿舍室内热环境气候适应性调控策略研究》重庆大学社会实践类三等奖：1 多功能空气质量智能检测仪2 高架桥雨水综合利用节能装置3 利用重选原理回收利用普通废旧锌锰干电池4 基于矸石动力混凝土研制及系统优化的"以矸换煤"技术5 低碳自动送料装置设计说明书6 低温等离子体协同絮凝剂处理印染废水研究7 关于大学生手机节能问题8 文化层次差异与节能减排意识差异的相关性研究9 巢湖周边表层土壤营养盐调查研究 10 基于再生制动的怠速稀燃混氢策略 11 音量手感控制式汽车喇叭 12 北京工业大学垃圾分类调查报告 13 室内温度的实时监控系统 14 内燃机排气余热利用有机朗肯循环系统中膨胀机与发电机集成装... 15 电液混合动力概念车的设计与试验研究 16 对汽车废热回收利用的半导体温差发电系统 17 基于热声效应的多缸发动机 18 分光太阳能发电系统 19 动叶片垂直轴风力发电机20 楼宇百叶窗式太阳能能源收集器 21 北京浅山区民居建筑保温优化研究 22 基于立体光伏太阳能收集系统的可调式多功能帽 23 卡车半自动上篷布防尘机24 节能意识创意游戏软件——绿色突围设计 25 水流涡激振动发电机 26 余热回收式节能灶 27 浮筒式波浪发电装置 28 基于单片机控制的LED照明自动调光装置 29 社区健身器充电照明装置 30 "原生态"——空气源无动力循环制冷装置 31 利用废旧中性笔芯制作聚苯乙烯板 32 长沙节假日交通拥堵疏导方案研究 33 废弃氟石膏的改性及应用 34 U型翅片板式换热器 35 利用铅锌尾矿制备泡沫混凝土砌块 36 节能健康饮水机 37 CSA生态农场之节能减排 38 关于近年焦作电厂节能减排情况调查报告 39 新型节能水龙头 40 水产养殖太阳能辅助海水加热系统 41 低碳经济背景下物流能源问题调查分析 42 基于图像识别的教室节能系统 43 改性玉米秸秆芯对石油的吸附 44 重组式发电机 45 热水器智能节水装置 46 消除供电后自动照明的新型节能开关 47 大公共交通系统能量调配使用模式——运动列车为城市电动汽车... 48 电磁节能开关 49 新概念高效太阳能晾衣架 50 城市老年人节能减排意识及其社会价值的调研报告 51 发电地毯 52 节能地砖蓄电供电系统 53 汽液转换式太阳追踪仪 54 镁熔坨余热回收与利用 55 新型烧结过程余热资源回收利用装置 56 基于太阳能动力的电催化废水处理及氢气发生综合利用装置 57 循环式、高环保、节能型多级除尘系统58 城市污水处理回用工艺研究调研 59 染料废水混凝污泥资源化新途径——污泥免烧生态地砖制备 60 松嫩平原盐碱地农业面源污染调查研究 61 压力感应式节水系统 62 离子液体–二氧化钛泡沫镍电极净化废水装置 63 南方城市污水处理厂减排效能不高的调查与分析––... 64 建设高校低碳生活的研究——以福州大学旗山校区为例 65 减速带发电系统 66 基于公共物流信息平台的珠三角集装箱 67 基于人工智能的浅层地能低温储粮系统 68 新型绿色能源船舶 69 污泥制备陶粒轻集料技术 70 脉冲电流辅助热处理代替高温扩散退火工艺研究 71 钢质管道风光电互补节能高效网络式防腐专家 72 连续式高效节能梯级恒温加药桶 73 常温相变蓄冷蓄热器的设计 74 低碳经济背景下桂林市公交系统改善的调研与探索 75 燃料电池用固态储氢装置研究 76 桂林市七里店污水净化厂能耗调研与节能分析 77 桂林理工大学雁山校区中水回用工艺设计 78 竖轴变桨距潮流发电水轮机 79 具有发电功能的高速公路隔离带 80 新型船用污泥减量环流MBR装置 81 发电用燃气-蒸汽-热气流联合循环装置 82 利用汽车废热的吸收式制冷空调 83 新型高效风力发电机 84 一种基于主蒸汽流量的汽轮机组滑压运行方法 85 一种利用抽水蓄能平衡风电的方法 86 能量自给型半自动道闸系统 87 基于热交换机与自适应日光跟踪的室内采光通风系统 88 基于资源共享的多方式节能打印平台 89 太阳能直热回流负压式海水淡化系统 90 汽车节能畅行红绿灯智能提示器 91 基于压电悬臂梁和超级电容的地铁轨道振动能量回收系统 92 "新型绿色生态示范村"建设规划——海南乐城岛&quo... 93 宾馆节水装置设计 94 新型健身洗衣机 95 回收废旧器件用于制作笔记本电脑散热底座 96 压电无线节能鼠标设计 97 碳基活塞的研制及在内燃机上的应用研究 98 节电小超人 99 磁场加强海水淡化 100 水精灵 101 教室灯光节能控制与学生信息采集系统 102 关于唐山世园会节能减排的实践调查103 钢厂余热梯级利用的工艺流程方案设计 104 唐山工业锅炉利用现状调研及节能减排对策分析 105 河北省农业水资源利用状况研究 106 农田节水灌溉发展中的制度设计与经济调节分析——衡水试点节... 107 复合型生态法污水处理及回用系统 108 "重女轻男"节能型公厕的必要性研究 109 基于遥感的城市热环境与城市绿地关系研究 110 生物淋滤法去除污泥中As的离子 111 节水型高校建设实施状况调查––—以南京江宁高校... 112 直流分路供电式太阳能家用冰箱 113 太阳能转轮除湿空调系统 114 玉米秸秆同步糖化发酵制乙醇工艺研究 115 低碳运动按摩仪 116 下水道沼气开发系统设计 117 赤泥的无害化综合回收利用及管理优化 118 粉煤灰在塑料中的应用特性研究 119 新型生物质半气化供暖系统设计 120 十堰市高校教室用电情况调查报告 121 感应式光控节能灯 122 实用节能减排型步进式电机控制EGR阀 123 "两型社会"建设背景下公众参与环境保护的调查报告... 124 节能型卫生易拉罐 125 湘潭市农村生活垃圾资源化利用的调研报告 126 一种智能化高效节能配电装置 127 一种低功耗离网式混和照明系统 128 利用斯特林机回收烟气余热设计 129 适应峰谷阶梯电价的节能型低碳住宅空调系统 130 基于磁通控制变压器的负荷节能装置131 关于废旧中性笔笔芯的调查及研究 132 太阳能热水器温差发电系统设计133 自行车接驳城市轨道交通——智能管理自行车立体车库 134 冷却塔内风力发电装置 135 超声波煤粉共振燃烧优化系统 136 一种工业余热驱动的VM循环热泵型空调热水器 137 基于无线局域网的绿色视频监控系统 138 一种利用低品位热源发电的热声发电机设计 139 应用正渗透技术淡化海水和苦咸水的节能减排工艺 140 基于微热管的"太阳花"LED散热基座 141 华南地区学生宿舍节能优化改造方案设计说明书 142 基于半导体温差发电的新型工业余热回收升级利用 143 超临界锅炉高温管内氧化皮快速探测仪的开发 144 基于热管的"封闭机柜节能换热器" 145 微风力发电单元 146 基于单缸四冲程机的充分利用做功行程的顶置进排气二冲程机的... 147 柴油车尾气离心静电式微粒捕集净化器148 基于MPPT控制的双轴自动跟踪太阳能发电装置 149 基于太阳能的无线多点监控节能喷灌系统 150 广州市城市生活垃圾处理现状分析及分类回收调研报告 151 高效智能太阳能发电系统 152 细菌纤维素膜固定化酶应用于污水处理153 新型广风速适应风力机 154 节水型蒸馏水器改造设计 155 关于农村沼气推广中的问题的调查 156 鄂东南地区农村环境现状调查报告及防治措施 157 节能减排下地级城市居民低碳意识及行为的调查分析——以广东... 158 节能插座 159 原竹居住建筑的节能生态设计 160 多功能破障车 161 论嘉兴市农村沼气对节能减排的贡献 162 低碳校园健康生活——江苏大学洗化用品使用情况调查报告 163 船用柴油机高温燃油供给系统的开发与研制 164 钙钛矿结构La–K–Fe–O催化剂在实际柴油机尾气排放中的研究... 165 江苏科技大学节水节电情况调研及对策分析 166 空调节能遥控装置 167 火电厂静电除尘电源调研报告 168 高校寝室用电情况调查及节能方案 169 新型节能空调办公桌170 关于当前农村农药使用现状的调查报告——以河南省长垣县为例 (171)多孔悬浮陶粒的修饰改性及其强化水处理的应用研究 172 陶瓷微滤膜的节能型低成本制备技术研究 173 甘肃金徽酒业废弃白酒糟的太阳能辅助回转干燥设计174 沈阳市新城子乡五五村花卉基地建设调研报告 175 东北农村冬季取暖方式的探究改进设计说明书 176 油田污水的油品回收及处理技术研究 177 太阳能相变蓄热加热输送原油系统的研究 178 废用电子产品的回收与利用体系的研究179 校园室外空间环境中路灯系统的优化设计 180 关于内蒙古工业大学公寓楼节水方案改进的可行性分析 181 低碳试点城市节能减排重点领域行动方案设计——以南昌市为例... 182 建立节能型工业产业集群循环经济系统的结构模式与机制的研究... 183 关于电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的研究及创新 184 有关向牲畜饲料中添加食品添加剂防止全球变暖的研究 185 生态洗衣机 186 竖轴式风力发电机系统 187 单兵用双三角形燃烧室的小型半导体电池研究 188 中性笔管的循环利用 189 还印机 190 基于新型双水箱空气源热泵的家庭节能系统 191 含砷废水的处理和生物毒性监测系统 192 江苏省农林生物质资源分布特点及其利用技术现状调研 193 一种可实现降温的水膜视窗 194 关于南京夫子庙-秦淮风光带创建“全国低碳旅游示范区”的研究195 一种基于热管的自然冷源多温级蓄冷系统 196 连续式生物质低温热解炭化装置 197 基于Zigbee标准绿色能源低功耗智能家居系统 198 铁电池的制备199 注塑企业节能增效解决方案 200 低碳电动车 201 基于空气振动的降噪发电系统 202 固体废物用于新型脱色–脱氮（EBR–BAF）污水处理反应器填料... 203 双壳程连续螺旋折流板换热器 204 基于配重变档的新型节能电梯 205 太阳能发电海水淡化联合系统 206 自发电免电池无线鼠标 207 风热转换装置及分布式供热方法 208 太阳自动追踪系统 209 "践行低碳，绿色泉城"暑期社会实践调查报告 210 新型实用自动关闭式节能水龙头 211 低水头小型水力发电系统的设计与应用 212 我国北方沼气利用改进技术设计 213 高效自反馈式太阳能发电装置 214 太阳能光伏光热面板智能清洁装置 215 走路发电鞋 216 节能减排之绿色出行研究上海推广免费自行车租赁之利弊调研报... 217 新型太阳能光伏光热一体化机组 218 城市居民小区生活污水处理模式研究–––基于... 219 基于居民支持的城市污水处理研究——基于上海市松江区的实证 (220)室内照明灯红外自控开关设计 221 节能型相变移动供热车 222 开发海洋新能源——基于海水盐度差能发电的研究 223 低温余热发电 224 智能家居——新型智能家居遥控终端系统 225 大型公共场所无线传感节能监控系统 226 基于多元成分、粒径调节带隙宽度的量子点太阳能电池器件设计... 227 利用帕尔贴效应的冷暖空调床 228 一种化工品生产系统热利用的节能改造 229 环保型殡葬礼仪跨火炉 230 城市原生污水源热泵空调系统的节能潜力分析——以邵阳市联都... 231 采用空气－－冷凝水复合冷凝器的家用空调 232 带饮水机的多功能电冰箱 233 环保高效Ce–Zr基稀土催化器 234 生活垃圾余热发电 235 管道热损测量仪 236 塔里木大学供暖系统节能方案 237 对塔里木大学用水用电的调查 238 超声电化学预处理难沉降煤泥水装置 239 负压自动补给灌溉系统原理及可行性试验研究 240 中国传统古建筑低碳技术研究 241 卫生间换气与照明节能装置 242 被'宅'掉的能源 243 小型三轮低耗车 244 一种用于光伏幕墙的电热联产电池板 245 塑料瓶盖自动分类系统 246 浮体式太阳能水循环净化装置 247 新疆博斯腾湖环境现状调查与生态治理 248 节能减排社会实践报告 249 节电插座 250 减速带、缓冲带发电装置 251 节能新理念—利用燃料电池客车余热的吸收式制冷空调系统 252 家用节水型两用座便器 253 光催化耦合生物带污水处理装置 254 踩踏式地面铺设自助发电多用装置 255 矿浆瞬间加热系统 256 少无冷却液切削集成应用系统的研究 257 新型螺旋缝隙式燃气灶分火器 258 石墨烯非晶硅组合太阳能智能路灯 259 基于CAN的汽车怠速自动启停系统研究与设计 260 车用液电馈能式悬架减振器 261 武汉市节能减排现状调研及评估体系构建 262 石墨烯基高效易回收光催化剂的研制 263 智能野外饮水净化系统 264 防止电能浪费的室内电源控制装置 265 汽车振动利用系统的研究与设计 266 基于WSAN的道路灯光集群式无线网络控制系统 267 磁耦合共振的能量无线传输装置 268 节能燃气灶 269 低碳技术在中国公共建筑中的应用及推广的分析报告 270 智能电梯节能控制系统 271 低碳管理在陕西省企业物流中的应用现状调查及展望 272 基于低碳理念的城市智能公共交通系统 273 面向智能电网的高电压大功率静止无功发生器 274 分级延时节水阀275 夹层介质循环型玻璃幕墙技术 276 新型浴室热水雾加温装置 277 高效内燃式燃气热水壶 278 全参数实时在线监测的锅炉能效在线监测系统 279 电子草稿纸的设计 280 西北民族大学草稿纸效益问题调研说明书 281 西北地区植物灌溉模式设计 282 基于光合作用机理的设施农业智能补光系统 283 "追日式"太阳能路灯设计制作 284 高效水循环节能器 285 无轴式节流发电装置 286 生活垃圾高温自蔓延裂解再生燃气新技术 287 基于太阳能交互式喷泉系统设计288 染料敏化太阳能电池的新型敏化剂设计 289 污水处理现状及其技术改进——以厦门市思明区为例 290 乌鲁木齐市高校生活用水调查 291 滤池反冲洗水的回用 292 "领跑者"人力式洗衣机 293 螺旋式风力发电机 294 农村单体用户综合节能系统 295 高效零能耗流线型蓄能结构的新型提水装置 296 高层建筑排水管路发电系统 297 基于高压气流的地下停车库蓄能发电系统 298 太阳池热浮力发电系统 299 波浪能发电蓄能装置 300 小功率光伏发电系统 301 浙江省废弃电器电子产品回收现状及对策 302 印染废水深度净化及回用工艺 303 节能型异形截面折流杆换热器设计 304 基于51单片机的空调节能开关设计 305 LED路灯无线网络控制系统设计说明书 306 高速公路风力发电系统 307 学生公寓节水减排系统 308 太阳能直接电解水制氢装置 309 低碳消费法制化途径调研报告 310 可食性全降解鱼皮明胶复合包装膜 311 大学生生活方式对高校节能减排的影响分析——以中国计量学院... 312 一种新型节能日光灯 313 节。
烟气余热利用换热器设计与计算
(5) 环境适应性。热管最初是应用于空间事业，而今，热管已经广泛应用于石油、化工、冶金、动力、机械、制药等各个领域，其结构形式可随应用领域的不同而广泛变化，其长度也可随传递热量的多少而改变，所以说，热管具有广泛的适应性。
热管传热技术于20世纪60年代由美国的科学家所发明[2]，是利用真空管内工质的蒸发、凝结和循环流动而传递热量的部件，因此具有传递热流大，传热效率高的优点。其中，热管气-气换热器是热管理论应用的杰出代表和成功范例，正在逐步取代传统的管壳式换热器成为各种换热场所的首选。
热管换热器应用的主要领域是各种场合的余热回收系统中，以实现节能减排的目的。我国的能源问题在进入21世纪后日趋严重，据有关报道，我国三分之二的能源被热力电力企业所消耗，而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右，但工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率高达85%，在资源和能源日益缺乏的今天，如果我国所有的锅炉热效率能够提高10%，那么节约的能量将媲美三峡水库一年的发电量。所以，提高锅炉效率，前景十分广阔。
keywordsheatpipeheatpipeheatexchangerdesigndesigncalculationstructureparameters目录摘要iabstractii第1章绪论111课题背景112热管的发展和应用213热管的特性314热管换热器415换热器行业发展与研究6151国内外研究现状6152存在问题7921热管设计理论9211热管的结构原理9212热管的工作原理10213热管的工质壳体材料和工作温度12214热管的管径13215热管的传热极限14216热管的热阻1522热管气气换热器设计理论16221热管气气换热器的平均温差法18222热管气气换热器的传热单元数法1923传热系数的确定2124对流换热系数2325压降2426安全性校验2427本章小结262731确定原始数据2732换热器类型2733热管设计2734热管气气换热器设计2835设计步骤2836本章小结29第4章热管的设计3141热管工作温度3142热管工质的选择3243壳体材料的选择3344热管封头设计3445热管长度确定3446热管的传热极限3447本章小结35第5章热力设计3751传热计算3752流阻计算41534154本章小结42第6章结构设计4561材料选择4562换热器外壳的设计45621设计温度和设计压力45622外壳厚度45623开孔补强4563隔板的设计计算45631隔板的厚度45632隔板管孔直径的确定46633隔板与热管的连接4664箱体结构设计46641工字钢的选择46642进出口设计47643上封头结构设计47644检查口和维修口设计47645箱体结构4747结论49参考文献51致谢53附录1开题报告55附录2文献综述61附录3外文翻译69附录4英文文献83第1章绪论11课题背景热管是依靠其内部工质在一个抽成高真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的传热装置
热电耦合换热器热设计理论及数值模拟研究
热电耦合换热器热设计理论及数值模拟研究一、热电耦合换热器的概述热电耦合式换热器是一种在过程控制应用中常见的换热器类型，它利用热电耦合产生的电势差来测量温度和进行温差控制。
它的结构由两部分组成，一部分称为热电偶，用于测量热源和冷源的温度；另一部分称为热电极，用于测量热电偶间的温差。
热电耦合式换热器在化工、能源、冶金等领域应用广泛，但其设计难度较大。
二、热电耦合换热器热设计理论热电耦合换热器的热设计理论主要包括传热、热电、流体力学和机械设计等方面。
传热方面，主要是热电波导的传热理论，可以通过热电特性、热电偶位置以及流体参数等因素来确定热电波导的热输运和稳定性。
热电方面，主要是热电耦合的产生和测量原理及其对传热性能的影响。
流体力学方面，主要是液体或气体流动特性对热电耦合换热器的影响，以及流体阻力和热传递等参数的计算。
机械设计方面，主要是热电耦合换热器的结构设计和材料选择，以保证其稳定性和耐用性。
三、热电耦合换热器数值模拟研究热电耦合换热器数值模拟是基于计算机仿真技术的研究方法，通过建立热电耦合换热器的数学模型和物理模型，然后模拟其运行过程，以预测其热传递性能、流体流动行为和热电特性等，为热电耦合换热器的设计和优化提供科学依据。
数值模拟方法主要有有限元法、有限体积法和连续介质模型等，其中前两种方法在工程实践中应用最为广泛。
通过模拟热电耦合换热器的各项参数，可以提高设备的运行效率，降低能耗和排放。
四、热电耦合换热器应用案例热电耦合换热器广泛应用于化工、能源、冶金、食品加工等领域的传热过程中。
例如，在化工领域，采用热电耦合式换热器可以实现高效、精确、稳定的热量传递，适用于各种化学反应的控制和生产过程。
在能源领域，如核反应堆冷却系统中，热电耦合换热器也被广泛采用，以实现热量的最大化利用和稳定的运行。
此外，在食品加工行业中，热电耦合式换热器也可以应用于温度控制和保温。
总之，热电耦合换热器是一种应用广泛的换热器类型，具有高效、精确、稳定的特点，但其设计难度较大。
专业名称：供热供燃气通风及空调工程.
专业名称：供热供燃气通风及空调工程导师：1. 陈宝江 2. 陈志新 3. 冯圣红 4. 郭全 5. 郝学军 6. 解国珍7. 李德英8. 李锐9. 刘蓉10. 孟宪颐11. 邱林12. 王季楼13. 王瑞祥14. 王随林15. 王亚慧16. 许淑惠17. 叶安丽18. 詹淑慧19. 张世红20. 赵静野1. 陈宝江，男，副教授，1956年12月出生研究方向：智能建筑设备自动控制目前承担科研项目：①光机电表体化控制系统研发平台总体设计2. 陈志新，男，教授，1956年6月出生研究方向：建筑设备设计方法及理论目前承担科研项目：①智能住宅小区布线系统与网络系统性能分析与研究3. 冯圣红，男，副教授，1967年11月出生研究方向：建筑设备设计方法及理论目前承担科研项目：①预除湿蓄能热泵实验与技术研究②户式蓄冰中央净化空调技术研究4. 郭全，男，副教授，1959年11月出生研究方向：燃气燃烧与应用目前承担科研项目：①低污染工业燃烧器研究5. 郝学军，男，副教授，1968年10月出生研究方向：室内人工热湿环境和空气质量目前承担科研项目：①绿色生态建筑设计理论及建造技术研究②绿色（生态）办公建筑室内环境品质和节能效果测试与评价方法研究③居住建筑新风系统及配套设备的设计与研制6. 解国珍，男，教授，1954年1月出生研究方向：通风空调制冷技术与设备目前承担科研项目：①高效燃气溴化锂吸收式冷热机增压低污染耐腐蚀技术研究②能研究空调系统与环境负载运行动态特性模拟软件开发以及最优匹配节③小质量物料动态干燥特性的强化传热传质研究④民用住宅户式中央空调与集中空调系统技术经济性论证及分析7. 李德英，男，教授，1955年11月出生研究方向：目前承担科研项目：①热量计量的供热系统实施控制与调节实用技术②暖通空调设备（风机、水泵、换热器、表冷器、加热器）设计选型计算机软件程序开发③燃气空调的研究与应用推广技术④供热工程（全国统编教材）⑤绿色建筑综合能源利用与智能控制技术研究8. 李锐，女，副教授，1963年1月出生研究方向：目前承担科研项目：①节能空调低温送风末端装置机理及应用的研究9. 刘蓉，女，副教授，1962年11月出生研究方向：燃气燃烧与应用目前承担科研项目：①天然气中加入少量氢气对燃烧器性能的影响②燃气分户采暖的污染调查10. 孟宪颐，男，教授，1951年9月出生研究方向：建筑设备设计方法及理论目前承担科研项目：①多功能建筑机械的计算机仿真研究11. 邱林，女，副教授，1956年7月出生研究方向：供热与热能利用目前承担科研项目：①低温热水地板采暖热计量系统的研究②新型地板采暖系统－－干式地板采暖系统的实验研究③干式地面盘管结构供冷的实验研究12. 王季楼，男，副教授，1949年3月出生研究方向：目前承担科研项目：①液冰式动态蓄冰蓄冷工程系统运行测试②全空气空调系统公共卫生安全应对策略研究13. 王瑞祥，男，副教授，1965年5月出生研究方向：通风空调制冷技术与设备目前承担科研项目：①液冰式动态蓄冰蓄冷工程系统运行测试②全空气空调系统公共卫生安全应对策略研究14. 王随林，女，教授，1956年1月出生研究方向：供热与热能利用目前承担科研项目：①分户供暖热负荷研究及软件开发②地板供暖建筑地板防变形与构造做饭化研究15. 王亚慧，男，副教授，1962年7月出生研究方向：建筑设备设计方法及理论目前承担科研项目：①微观组织图像的采集及其数据处理技术研究16. 许淑惠，女，副教授，1966年4月出生研究方向：流动传质传热目前承担科研项目：①横管式导流旋流净化装置的开发研究②气动系统净化器的研制③旋流叶片式净化器的研制及其实验研究④土壤源热泵装置的耦合过程动态特性研究17. 叶安丽，女，副教授，1958年11月出生研究方向：智能建筑设备自动控制目前承担科研项目：①电梯事故原因及运行安全问题分析研究18. 詹淑慧，女，副教授，1961年12月出生研究方向：城市燃气输配目前承担科研项目：19. 张世红，女，教授，1964年4月出生研究方向：目前承担科研项目：①留学回国人员科研启动基金项目②绿色催化燃烧炉实验和机理研究③催化燃烧炉机理各传热的研究20. 赵静野，男，副教授，1961年8月出生研究方向：流动传质传热目前承担科研项目：①流控强化传热技术研究②强化传热及传质新技术的探索。
热管技术在通风空调节能中的应用
热管技术在通风空调节能中的应用发表时间：2018-12-24T17:13:56.827Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：徐苁苁[导读] 摘要：我国当前面临着节约能源和保护环境的巨大挑战，充分利用资源和能源是我国坚持走可持续发展道路的关键之举。
临沂市大安安装工程有限公司山东临沂 276200摘要：我国当前面临着节约能源和保护环境的巨大挑战，充分利用资源和能源是我国坚持走可持续发展道路的关键之举。
在此背景下，热管换热器由于具有传热效率高、工作可靠、压力损失小、结构紧凑等优点而在通风空调的节能领域占据着举足轻重的地位。
但不可否认的是，热管技术仍存在一定的进步空间，未来的研究应进一步加强对热管技术的研究和热管换热装置的开发，使其能源回收性能进一步完善。
关键词：热管技术；通风空调；节能引言：在空调系统中，大部分空调回风经冷却和再热作为送风送到空调空间，而其余部分则排到室外，同时，为了保证室内的空气品质，往往还需要补充室外新风并将新风进行热、湿处理到一定的状态。
筑通风空调能耗越来越大，能源回收潜力很大，热管换热技术比较适合通风空调能源回收；与房间空调器结合，可提高系统除湿能力，节省空调系统能耗，提高环境的舒适度。
1 通风空调的能流特征通风空调在建筑物中是非常重要的，是整个建筑工程中十分重要的组成部分，有许多的建筑物会使用集中式空调，这样就能够充分的保证建筑物内的空气的质量，使空气能够及时的流通，对空气进行新风置换，如果是小型的建筑物，那么只需要窗或者是门就能够将气体进行排出或者是摄入，但是对于一些大型的建筑物，就必须要设置新风系统或者是集中排风系统，因此建筑物的通风空调系统在整个建筑工程当中是非常重要的，可以充分的保证室内空气的清新。
在大型的建筑当中通风空调的废冷或者是废热有着以下几个的特点：首先，排风的过程当中，废冷或者是废热和新风处理过程当中所需要的能源是极其接近的。
其次在空气排出的过程当中，室内的空气状态参数必须要与实际的湿度和温度标准相接近。
高分子学院教授邮箱
男
教授
1964.12
高性能和功能高分子材料的研究
研究
leiyi007@
杨其
男
教授
1970.04
聚合物成型理论和技术研究
研究
aaronqi418@
杨科珂
女
教授
1973.01
废弃高分子材料再生利用与环境友好高分子材料
研究
yangkk00@
张琴
女
副教授、博导
1973
杨鸣波
男
教授、博导
1957.10
聚合物成型理论和技术研究
研究
85401988
yangmb@
傅强
男
教授、博导
1963.01
聚合物成型理论和技术研究
研究
85460953
qiangfu@
王玉忠
男
教授、博导
1961.06
废弃高分子材料再生利用与环境友好高分子材料
研究
85410259
卢灿辉
男
教授、博导ห้องสมุดไป่ตู้
1964.08
废弃高分子材料再生利用与环境友好高分子材料
研究
85460607
canhuilu@
杨杰
男
教授、博导
1963.09
高性能和功能高分子材料的研究
研究
yangjie_scu@
叶林
女
教授、博导
1969.10
油田开发用高分子材料的研究
研究
85408802
yelinwh@
李忠明
男
教授、博导
1969.07
聚合物成型理论和技术研究
研究
85405324
zm_li@
高温高压下的燃气_空气热管换热方案
２４
火箭推进
２００８ 年 ８ 月
下， 完成同样的传热任务换热器较椭圆热管换热 器要长 ５￣６ｍ， 热管要增加 １１４￣１５７ 排。由于热管 加工要求较高， 管内工质必须纯净， 否则会腐蚀 管材； 管内需要安装吸液芯结构； 对热管需进行 封装， 热管的加工成本较管材成本要高出 ５ 倍多， 因此， 完成相同换热任务的椭圆热管换热器就比
２．０９ １００．４４ ８９．６５ ８４．５３
表 ３ 椭圆热管和圆热管不同内径换热器结构参数 Ｔａｂ．３ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｅｌｌｉｐｓｅ ａｎｄ ｃｉｒｃｌｅ ｈｅａｔ－ ｐｉｐｅｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｎｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ
热管
箱体内 径／ｍｍ
中图分类号： Ｖ４１６
文献标识码： Ａ
文章编号： （２００８） ０４－ ００２２－ ０５
Ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇａｓ／ａｉｒ ｈｅａｔ－ ｐｉｐｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｓｃｈｅｍｅ
Ｘｉｅ Ｚｈｅｎｂｏ１， Ｌｉｕ Ｗｅｉｑｉａｎｇ２， Ｌｉ Ｈｏｎｇｗｅｉ１， Ｔａｎｇ Ｙｕａｎｈｅｎｇ１，
摘 要： 以高温高压燃气加热高压纯空气为研究背景， 用平均温差法对气－ 气热管换热
器设计计算， 进行结构方案设计， 采用有效度－ 传热单元数法对换热器传热进行校核计算。设
计换热器为圆柱形筒壁结构， 出口为渐缩型喷管结构， 采用半轴比为 ２／１ 的椭圆形热管。
浅谈热管技术在数据中心空调系统中的应用
浅谈热管技术在数据中心空调系统中的应用作者：王强卢桂生瞿安东凌云胡海来源：《中国信息化》2024年第01期随着信息技术的不断发展，数字经济在社会上各领域的研究都有所延伸，社会各领域对数据资源的存储和相关应用的程度越来越加深，大数据和云计算、云智算、AI等新一代信息产业进入快速发展，数据中心建设也迎来了高速发展。
特别是2022年2 月 17 日发改委等部门联合印发通知，国家重大战略部署的“东数西算”工程正式全面启动，将建设 8 个国家算力枢纽节点，规划 10 个数据中心集群，共规划400万架。
当前数据中心的低光电化学性、高发热量的现象，严重制约着机房装机密度的提高。
对于突破当前数据中心的空气散热和节能二大瓶颈，研发人员已经提供了解决办法。
其中，双热管多联技术是一个有效的散热能力方式，也对数据中心的能源成本提出了一种可行的解决办法。
采用热管+背板空调不但可以提高室内机械的空间利用率，容纳更多的机柜，减少数据中心占地面积，更有利于进一步利用好自然冷源，降低运行成本。
在物理学中，热传递共有三种方式，分别是辐射、对流和传导。
而其中热传导是热传递速度最快的方式。
热管就是利用热传导原理，与有温差的介质快速进行热传递的性质，通过热管将物体的热量传递到另一端。
热管除了传热性高外，还有均温性好、可变热流密度及良好的恒温性等特点。
热管是由工作介质为循环驱动力的相变传热，具有传热距离远、传热密度大、等温性好、结构紧凑特点，并可以抑制结露的腐蚀，又有能量小、稳定性好、维护成本低等优点。
其工作原理如图1所示。
热管技术是充分利用了冷却介质的快速热传导特性，利用介质的相变变化使导热物质的热能快速地传导到真空管的中冷段，有很大的导热能，采用温度差与高度差实现热量传递。
液态工料从蒸发器内吸取热能，并携带热能运动到冷凝器，将热能输送给冷凝器后再冷凝为液态，在自重作用下流回蒸发器内继续吸热，并进行热能传递。
热管的工质要考虑温度因素、相容性因素、物性因素、安全和经济性因素等，常采用环保型制冷剂R134a，其标准沸点为-26.5℃，气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力。
热管换热器设计计算及设计说明
1967年至1968年，美国应用于工业的热管日渐广泛，应用范围涉及到空调、电子器件、核电机的冷却等方面。并初次出现了柔性热管和平板式的异形热管。
1962年特雷费森向美国通用电气公司提出报告，倡议在宇宙飞船上采用一种类似Gaugler的传热设备。但因这种倡议并未经过实验证明，亦未能付诸实施。
1963年Los-Alamos科学实验室的Grover在他的专利中正式提出热管的命名，该装置基本上与Gaugler的专利相类似。他采用一根不锈钢管作壳体，钠为工作介质，并发表了管内装有丝网吸液芯的热管实验结果，进行了有限的理论分析，同时提出了以银和锂作为热管的工作介质的观点。
1964年Grover等人首次公开了他们的试验结果。此后英国原子能实验室开始了类似的以钠和其它物质作为工作介质的热管研究工作。工作的兴趣主要是热管在核热离子二极管转换器方面的应用。与此同时，在意大利的欧洲原子能联合核研究中心也开展了积极的热管研究工作。但兴趣仍然集中在热离子转换器方面，热管的工作温度达到1600~1800℃。
当蒸发段里的液体一旦因吸收了汽化潜热并蒸发时，蒸汽就开始通过热管的蒸汽腔向冷却段流动。此流动是由蒸汽腔两端的小压差引起的。蒸发段内蒸汽的温度比冷却段内的饱和温度稍高一些，从而形成了两端的温度差。蒸发段与冷却段之间这个温差常常可作为热管工作成功与否的一个判据。如果此温差小于0.5℃或1℃，则热管常常被称为在“热管工况”下工作，即等温工作。
当蒸汽凝结时，液体就浸透冷却段内的吸液芯毛细孔，弯月面具有很大的曲率半径，可以认为是无穷大。在热管内只要有过量的工质，就一定集中在冷凝表面上，因而实际上冷凝段的汽—液分界面是一个平面，蒸汽凝结释放出的潜热通过吸液芯、液体层和管壁把热量传给管外冷源。如果有过量液体存在，则从分界面到管壁外面的温降将比蒸发段内相应的温降大，因而，冷却段内的热阻在热管设计中是应当考虑的重要热阻之一。
热能专业换热器原理与设计课程教学方法的研究
此外 ， 讲课 过 程 中 ， 过 介 绍 相 关 数 据 ， 在 通 使
学生 了解换 热器 的重 要性 ， 据统 计［ ， 如 ｚ 在现 代 石 ］ 油化工 企业 中 ， 热 器投 资 占 ３ ～４ ， 制 冷 换 Ｏ Ｏ 在
凝 结 水 泵 ；６ 低 压 加 热 器 ＊； ７ 除 氧 （ 热 ） ＊；８ 给 水 泵 ｝ １． １． 加 器 １．
１． ９ 高压 加 热 器
换 热器 作为工 艺过 程必不 可少 的单 元设 备广
注 ： 有 ・ 化 动力 、 冶金 、 船舶 ． 交通 ， 制
例 ， 以使学 生 明确地 了解 到 换 热 器 在发 电厂 系 可 统 中的广泛 使用 。
状 ， 学生能 清楚 地 理 勰 换 热器 是 合理 利 用 与 节 使
约 现 有 能 源 、 发 新 能 源 的 关 键 设 备 。就 我 国 生 开
收稿 日期 ： ０ １ ０ — １ ． ２ １－ ５ ８ 作 者 简 介 ：童 军杰 （９ ６ ）男 ， 西 省 洪 洞 人 ， 士 ， 师 ， １７一 ， 山 博 讲 研究 方 向 ： 热 器 的 教 学 及 微 能 源 系 统 科 学 ． 换
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ４ １２ ．
２ １ Ｏ１
・
大 学教 学 ・
热 能专 业换 热器 原理 与设 计课 程 教 学 方 法 的研 究
童 军 杰 童巧 珍
（． 东 海 洋 大 学 工 程 学 院 ， 东 湛 江 ５４ ０ ；． 西 财 经 大 学 南 昌 ３ ０ １ ） １广 广 ２ ０ ６２ 江 ３ ０ ３
４ ０
第２ ４卷 第 ４期
多管式相变储能换热器传热及其热管耦合特性
多管式相变储能换热器传热及其热管耦合特性汇报人：日期:contents•引言•多管式相变储能换热器设计及传热性能目录•多管式相变储能换热器数值模拟与实验研究contents•多管式相变储能换热器优化设计与控制策略目录•多管式相变储能换热器在新能源领域的应用前景•结论与展望引言01CATALOGUE能源短缺与环境污染随着能源需求日益增长，化石能源的消耗和环境污染问题日益严重。
相变储能技术作为一种高效的能源储存和利用方式，具有广阔的应用前景。
相变储能换热器相变储能技术利用物质相变时吸收或释放大量热量的特性，实现能量的储存和释放。
相变储能换热器作为相变储能技术的重要应用方向，具有高效、节能、环保等优点。
研究意义多管式相变储能换热器在建筑、电力、工业等领域有广泛应用，其传热性能和热管耦合特性对系统的能效和稳定性具有重要影响。
因此，开展多管式相变储能换热器传热及其热管耦合特性的研究具有重要意义。
研究背景与意义目前，国内外学者对相变储能换热器的研究主要集中在传热强化、热管优化、复合热管等方面。
在多管式相变储能换热器方面，研究主要集中在传热性能、热管耦合特性、数值模拟等方面。
发展趋势随着技术的不断发展，多管式相变储能换热器的研究将更加深入，主要研究方向包括：提高传热性能、优化热管耦合特性、降低成本、提高可靠性等。
同时，随着新能源、节能环保等领域的快速发展，相变储能技术在这些领域的应用也将得到更广泛的发展。
研究现状研究现状与发展VS多管式相变储能换热器设计及传热性能02CATALOGUE选择高效、耐用的材料，如不锈钢、钛等。
材料选择结构设计热负荷计算设计换热器结构，包括热管数量、排列方式、长度等。
根据设计要求，计算换热器的热负荷。
030201换热器设计分析换热器的传热系数，评估其传热性能。
传热系数研究换热器的热阻，降低热阻以提高传热效率。
热阻利用数值模拟方法，模拟换热器的传热过程。
数值模拟传热性能分析评估热管的效率，包括蒸发、冷凝等过程。
第1章_热交换器基本原理【《热交换器原理与设计》课件】
W1(t′1 – t1) =W2(t2b – t2a)
(b)
微元段dx内，设热流体放热量dQ1，冷流体第一 流程吸热量dQ′2，第二流程吸热量dQ″2，则：
dQ1=W1dt1；dQ′2=W2dt2；dQ″2= –W2dt2b
故：
W1dt1 =W2 (dt2a – dt2b)
(c)
若整以S表示每一流程中单位长度上的 传热面积，则：
W2dt2a =KS(t1 – t2a)dx W2dt2b = –KS(t1 – t2b)dx
将式(d)、(e)代入式(c)得:
(d) (e)
W1 dt 1 2t 1 t 2a t 2b KS dx
将此式对x微分，则:
(f)
W1 d 2 t 1 dt 1 dt 2a dt 2b 2 2 KS dx dx dx dx
ln
2 P 1 R
1 P 1 PR 2 P 1 R R2 1 ln
2
R 1
(1.22)
先顺后逆<1-2>型适用； 并且<1-2n>型也可近似使用
<1－2>型热交换器 ψ 的计算
热平衡：W1(t′1 – t″1) =W2(t″2 – t′2)
x=x到x=L段的热平衡：
1.2.1 流体的温度分布 t1
冷凝
t1
冷凝
t2″
t2
沸腾
t2′
吸热
a：两种流体都有相变
b：一种流体有相变
t 1′
放热
t1′
放热
t1″
t1 ″
t2
沸腾
t2′
吸热 d：顺流，无相变
t2 ″
c：一种流体有相变
航空航天]热管技术及其工程应用
![航空航天]热管技术及其工程应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9245c71a482fb4daa58d4b5d.png)
什么叫声速极限？
热管中的蒸汽流动类似于拉伐
尔喷管中的气体流动。当蒸发段温 度一定，降低冷凝段温度可使蒸汽 流速加大，传热量因而加大。但当 蒸发段出口汽速达到声速时，进一 步降低冷凝段温度也不能再使蒸发 段出口处汽速超过声速，因而传热 量也不再增加，这时热管的工作达 到了声速的极限。
什么叫携带极限?
什么叫冷冻启动极限？
在从冷冻状态启动过程中，
蒸发端来得蒸气可能在绝热段 或冷凝段再次冷冻，这将耗尽 蒸发段来的工作介质，导致蒸 发段干涸，热管无法正常启动 工作。
什么叫黏性极限？
在蒸汽温度低时，工作流
体的蒸汽在热管内的流动受粘 性力支配，即热管中蒸汽流动 的粘滞阻力限制了热管的最大 传热能力。粘性极限只与工质 物性、热管长度和蒸汽通道直 径有关，而与吸液芯的几何形 状和结构形式无关。
(7)环境的适应性 热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可做成电机的转轴、
燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分离式的以适应长距 离或冷热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以用于地面(重力场)， 也可用于空间(无重力场)。
五.热管的工作特性
对于普通热管，其液体和蒸汽循环的主 要动力是毛细材料和液体结合所产生的毛细 力。假设热管中沿蒸发段蒸发率是均匀的， 沿冷凝段冷凝率也是均匀的，则其质量流率、 压力分布、温度分布及弯月面曲率的分布如 右上图所示。
在蒸发段内，由于液体不断蒸发，使汽液 分界面缩回到管芯里，即向毛细孔一侧下陷， 使毛细结构的表面上形成弯月形凹面。而在 冷凝段，蒸汽逐渐凝结的结果使液汽分界面 高出吸液芯，故分界面基本上呈平面形状， 即界面的曲率半径为无穷大(见右上图上部 及右下图)。曲率半径之差提供了使工质循 环流动的毛细驱动力(循环压头)，用以克服 循环流动中作用于工质的重力、摩擦力以及 动量变化所引起的循环阻力。
热管在空调领域的应用
广东石油化工学院机电工程学院热能与动力工程专业热管在空调领域的应用题目：热管在空调领域的应用班级：学号：成绩：热管在空调领域的应用一、前言随着十二五规划的出台，节能环保的科学发展方式被提到了一个前所未有的新高度。
空调，作为一个极具发展前景并发展迅速的行业，节能环保无疑是今后发展的主要方向！而热管技术具有常规传热技术所不具备的许多优越性，二者结合则相得益彰。
一方面，拓展了热管的应用范围，在更广阔的领域充分发挥热管换热器优越的传热性能；另一方面，改善了空调设备的性能，提高了空调工程的效率，实现了空调冷热源的多样化。
此外，对节能降耗、回收废热、开发可再生能源、保护生态环境都意义重大。
所以，认识与了解当下热管在空调领域的应用，无疑是一项十分重要、必要而紧迫的任务！二、热管的工作原理普通热管是由管壳、起毛细管作用的多孔结构物（吸液芯以及起传递热能的工质所构成），吸液芯牢固地粘附在管壳内壁上，并被工质所浸透。
热管自身形成一个高真空封闭系统。
其结构如图1 所示。
沿轴向可将热管分为三段，即蒸发段、冷凝段和绝热段。
其工作原理是：外部热源的热量通过蒸发段的管壁和浸满工质吸液芯的导热使液体工质的温度上升；液体温度上升，液面蒸发，直至达到饱和蒸发压，此时热量以潜热方式传给蒸汽。
蒸发段的饱和蒸气压随着液体温度上升而升高。
在压差作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。
放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热，传给管外冷源。
冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段，完成一个循环。
如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。
绝热段的作用除了为流体提供通道外，还起着把蒸发段和冷凝段隔开的作用，并使管内工质不与外界进行热量传递①。
在热管内部,因热量的传递是通过沸腾、冷凝过程进行，沸腾与冷凝系数都很大，蒸汽流动阻力小，则管壁温度相当均匀。
由热管的传热量和相应的管壁温差折算而得的表观导热系数，是最优良金属导热体的100～1000 倍②。
高温气冷堆全耦合系统直接联立求解的方法研究和程序开发
!!核电站系统的耦合计算是对现有反应堆各 领 域 数 值 技 术 的 融 合 $集 成 和 进 一 步 提 升 !是 核 能领域的前沿方向之一%完整的核电站系统同 时 具 有 多 种 特 性 不 同 的 耦 合 方 式!在 堆 芯 存 在 由 反 应 堆 物 理$热 工 水 力 构 成 的 基 于 共 用 计 算 域的多物理 耦 合!堆 芯$蒸 汽 发 生 器$主 泵 和 连 接管线构成了基于拓扑网络的一回路多部件耦 合 !一 $二 回 路 通 过 蒸 汽 发 生 器 构 成 了 基 于 换 热 界 面 的 多 回 路 耦 合 % 多 物 理 $多 部 件 $多 回 路 是 所有类型反应堆共有的耦合特征%对于高温气 冷堆 核 电 站!在 上 述 特 征 基 础 上!由 于 采 用*多 堆 带 一 机 +的 运 行 模 式 而 形 成 了 更 大 规 模 $更 复 杂 的 多 模 块 耦 合 &堆 芯 的 宏 观 球 床 温 度 $介 观 燃 料球内部温度与微观颗粒内部温度构成了多尺 度 耦 合&同 时 由 于 采 用 响 应 速 度 快 的 螺 旋 管 式 直 流 蒸 汽 发 生 器 而 使 一 $二 回 路 耦 合 更 加 紧 密 % 因 此 !高 温 气 冷 堆 核 电 站 更 复 杂 !是 一 个 具 有 多
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清华大学 核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京!=)))E>
摘要反应堆耦合计算是对现有反应堆各领域数值 技 术 的 融 合集 成 和 提 升完 整 的 反 应 堆 核 电 站 系 统 同时具有多种耦合机制是一个超大规模非线性强耦合系统以\:(Y(Y 为代表的直 接 联 立 方 法 是 极 具潜力的发展方向本文在综述国内外反应堆耦合 计 算 研 究 的 基 础 上介 绍 了 清 华 大 学 核 能 与 新 能 源 技术研究院在高温气冷堆核电站全耦合直接联立求解方法及程序开发方面的研究工作针对高温气冷 堆多物理多尺度多部件多回路多模块的耦合特 点首 次 提 出 了 非 线 性 消 去 直 接 联 立 方 法 等 关 键 技 术 研 发 可 以 描 述 多 层 级 耦 合 结 构 的 统 一 耦 合 平 台 框 架 已 形 成 多 个 中 间 版 本 的 程 序 关 键 词 多 物 理 多 尺 度 多 部 件 多 回 路 多 模 块 高 温 气 冷 堆 \:(Y(Y 中图分类号8@A#?!!! 文献标志码*!!!文章编号=)))B"?A=#)##)#B)#<=B=> !"#=)'<!AE4FG'#)#='4%HI-60')?))
制冷设备维修工理论练习题(一)
制冷设备维修工理论练习题（一）一、单项选择:（每题1分，总共80分）1．在lgp-h图中，制冷循环的蒸发过程是()液体的汽化过程。
A、高温低压B、高温高压C、低温高压D、低温低压For personal use only in study and research; not for commercial use2. 对大型机器配制的三相异步时机启动时,一般要求( )。
A、直接启动B、加载启动C、卸载启动D、任意启动3. 若有两级阻容耦合放大器，第一级放大倍数A1＝20,第二级A2＝15，则两级电压放大倍数A是( )。
For personal use only in study and research; not for commercial useA、30B、300C、600D、1504. 在交流纯电容电路中，电容两端电压落后于流过电容的电流()。
A、32π B、π C、2πD、-π2For personal use only in study and research; not for commercial use5. 电动式仪表其固定线圈通过电流I1、转动线圈通过电流I2时,作用在转轴上的转矩T =( ).A、K×（I1/I2）B、K×I1×I2C、K×（I1+I2）D、K×（I1-I2）6. lgp-h图是以()Kg工质为基准绘制的线图。
For personal use only in study and research; not for commercial useA、0.5B、1C、5D、27. 力求于减弱传热的方法是()。
A、选取金属为隔热材料B、增加放热系数C、选取聚苯乙烯为隔热材料D、减小附加热阻8.采用回热循环的制冷系统是()系统。
A、R717B、R12C、R22D、R7189. 一个含源二端网络，可以根据（）等效为一个理想电压源与一个电阻串联。
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分体式空调与热管耦合装置的理论设计与研究
东南大学能源与环境学院张津京
摘要
本文针对封闭环境(如通信基站)在过渡季节不能完全通过墙体传热来传递热量，而利用制冷空调时增加了能耗的现状，提出了分体式制冷与热管换热循环耦合的方案，在过渡季节（封闭环境与室外大气环境温差大于10℃时），停止了制冷压缩机的运行，节约能耗，提高压缩机的使用寿命，保证了封闭环境内的空气洁净度，增强电子电器设备运行的可靠性与稳定性，并针对此系统提出了一些需要注意的问题。
关键词：分体式制冷，分离式热管，耦合
1、引言
随着科学技术的发展，用于IT行业的各类具有内热源封闭式环境（如程控交换机房、通讯机站房等）系统越来越多，一些电信机房、机柜等方面的散热常常是在小温差大热流密度条件下进行的，并且由于成本、美观等因素，散热空间受到很大的限制。
以移动通讯机站为例，为了保证通讯电子电器设备的稳定可靠工作，室内环境温度不得超过28℃，目前通常的做法是通过制冷空调系统来实现降温冷却，在过渡季节，具有内热源的封闭环境只依靠墙壁的散热还不能完全保证环境温度低于28℃，往往还需要启动制冷系统，增加了能耗。
而采用与室外通风换气方式来冷却电子电器设备，环境中的灰尘会对电子电器元件产生不可预估的干扰与破坏作用，严重影响到设备安全可靠运行。
因此间接换热技术研究应运而生，本文所涉及的系统就是其中的一种。
2、分体式制冷与热管耦合系统
针对以上提出的在过渡季节封闭空间中传热所存在的问题，本文提出了将分体式制冷与热管换热装置耦合于同一个系统中的方案，在分体式空调制冷循环的基础上，将经特殊设计的室外冷凝器和室内蒸发器与制冷压缩机、节流阀、液路电磁阀、汽路电磁阀组合构成制冷与热管换热循环耦合装置，液路电磁阀和汽路电磁阀分别与节流阀、压缩机并联。
当封闭环境与室外大气环境温差大于10℃时，循环切换为热管换热循环模式，将具有内热源的封闭环境内的热量经分体式热管间接换热排至大气环境，此时制冷压缩机无需运转，室内外风扇照常运行，以此强化间接换热；当封闭环境与室外大气环境温差小于10℃时，热管换热循环模式切换为蒸汽压缩制冷循环模式，将具有内热源的封闭环境内的热量经制冷循环排放至大气环境。
2.1耦合系统的组成
下图是分体式制冷与热管换热循环耦合装置示意图。
其中有：蒸发器，压缩机，冷凝器，节流阀，液路电磁阀，汽路电磁阀，蒸发器风扇，冷凝器风扇。
耦合装置
流程图
2.2耦合系统的技术方案
该系统的分体式制冷与热管换热循环耦合装置实施方法为：当封闭环境与室外大气环境温差大于10℃时，打开液路电磁阀和汽路电磁阀，压缩机停止工作，蒸发器风扇和冷凝器风扇照常工作。
此时，分体式制冷与热管换热循环耦合装置系统按分体式热管换热循环模式工作，室外侧冷凝器为分体式热管冷凝段，室内侧蒸发器为分体式热管蒸发段。
制冷剂在分体式热管蒸发段内吸收封闭环境内热量蒸发，制冷剂蒸汽通过汽路管道经过汽路电磁阀再由汽路管道进入分体式热管冷凝段冷凝，冷凝的液态制冷剂在重力作用下通过液路管道经过液路电磁阀再由液路管道进入分体式热管蒸发段吸热蒸发，构成热管换热循环；当封闭环境与室外大气环境温差小于10℃时，关闭液路电磁阀和汽路电磁阀，开启压缩机，蒸发器风扇和冷凝器风扇照常工作。
此时，分体式制冷与热管换热循环耦合装置系统按蒸汽压缩式制冷循环模式工作，压缩机排出的高压制冷剂气体由管路进入室外侧冷凝器冷凝为液体，高压液态制冷剂由管路进入节流阀，再由管路进入室内侧蒸发器吸收封闭环境内热量蒸发，出蒸发器的制冷剂蒸汽由管路进入压缩机，如此构成制冷循环。
3、系统中的问题分析
3.1冷凝段与蒸发段的耦合面积设计问题
针对江苏地域某一具体的通信基站的要求，室内环境温度要求为不高于28℃，在计算时选取24℃，系统排热负荷为4kW，室外环境为江苏地区气候特征，即夏季取室外温度为34℃，过渡季节取室外温度为12℃，换热管选用外直径d0=9.52mm铜管管壳，壁厚δ=0.36mm，热管内直径为d i=8.8mm，铜管外套铝翅片，翅片厚度δf=0.2mm，翅片节距S f=1.8mm，迎风面管中心距S1=25mm，管簇排列采用正三角形叉排。
根据参考文献[3]计算出对制冷状态下的冷凝器和蒸发器的换热面积，再计算出在过渡时期当作是分体式热管时的热管换热面积，由计算可知，后者的换热面积大于前者，因此该系统的冷凝器与蒸发器的换热面积应该以分体式热管换热面积来考虑。
3.2耦合装置的结构设计问题
该装置是将分体式制冷与热管换热结合起来，实现不同季节下的制冷与热管换热，因此在结构的设计上就需要综合考虑到这两方面的因素。
对于夏季运行而言，蒸发器-压缩机-冷凝器-节流阀-蒸发器，这一蒸汽压缩式制冷循环早已得到了实践的验证，是完全可行的。
考虑到过渡季节的使用，增大冷凝器与蒸发器的换热面积不会对耦合装置进行制冷循环过程造成不利的影响。
对于过渡季节运行而言，分体式热管换热器工作时，室内热流体横掠热管蒸发段，管内工质沸腾蒸发，将热量传给横掠过热管冷凝段的室外空气。
蒸汽放热后冷凝为液体依附于管壁，冷凝液体在重力的作用下，经液导管回流到组合蒸发段，这样形成闭合的热管循环回路。
而现在问题是：对于实际使用的装置来说，满足了夏季制冷空调工况下的运行是否就能满足过渡季节热管换热运行呢？我们知道，在分体式制冷空调中，蒸发器内制冷剂吸热蒸发出的蒸汽是被制冷压缩机抽吸加压后送入冷凝器，制冷剂蒸汽在冷凝器放热冷凝后的液体在冷凝与蒸发压力差作用下经节流阀进入蒸发器，克服制冷剂循环的管路阻力的动力是由压缩机提供；而作为分体式热管工作时，制冷剂在热管蒸发段蒸发后进入冷凝段，冷凝段冷凝的液体在重力作用下回流至蒸发段，制冷剂在分体式热管中循环的阻力主要是由下降与上升制冷剂的重力差来提供的。
因此循环管路的设计与安装对实现该耦合循环（特别是热管运行情况）有不可忽视的影响作用。
要使分体式空调与热管耦合装置能在不同季节下很好地运行，就必须在装置结构上作出必要的设计与调整，使之不仅能满足在过渡季节工况下热管内制冷剂的循环，也能满足在夏季工况下制冷剂循环过程中压缩机回油等工程实际问题。
3.3制冷剂充注量问题
制冷剂充注量的多少对耦合系统运行有着一定的影响，它是实现该系统合理运行所必须考虑的一个问题。
从热管换热的角度来分析，系统的充液量有一定的范围，充液量过大，蒸发段的汽-液混合物将进入蒸汽上升管段，甚至到冷凝段，增加了上升汽流的阻力，影响分体热管制冷剂的循环，降低系统的传热性能；充液量过少，则会使加热段上部管内壁面无液膜覆盖，引起传热恶化。
充液量是管内流动传热的参变量，同时又反过来影响管内两相流的流动传热性质，因此必须寻求合理的充液量，使其工作在最佳状态，充分发挥分离式热管的高效传热效果[4][5]。
对耦合系统来说，若是分体式热管运行所需的充注量大于制冷运行时的充注量，这是可以通过在系统冷凝器出口加装储液器来保证制冷运行时制冷剂循环的的需要，耦合系统充注量按照热管运行所需制冷剂量充注，制冷运行时部分多出的制冷剂被储存在储液器中，热管运行时制冷剂全部参加运行，反之，若是热管换热运行所需的充注量小于制冷运行所需的的充注量，系统就比较难办，若是按照制冷运行所需制冷剂量来充注制冷剂，就会使在热管换热时充注量过多，降低了系统的传热性能。
所以，选择合适的充液量对系统的运行有着重要的影响，既要满足热管的换热，也要有利于制冷系统的运行。
4、结论
本文针对通信基站换热存在的问题，分析了实现在同一套装置上夏季按制冷模式运行，过渡季节按热管模式运行的可能性。
在室内外环境温差小于10℃时，采用一般的分体式制冷运行，而当室内外环境温差大于10℃时，则切换到热管换热运行。
并且通过对该系统的分析研究，提出实施该系统所要注意的三个问题：
1）要选择合适的换热面积同时满足制冷运行以及热管换热运行的需要，经计算分析得出：以设计热管蒸发段和冷凝段的换热面积作为耦合系统室内外两换热器的面积相对比较合理；
2）必须要综合考虑制冷运行以及热管换热运行的实际工作情况，从满足耦合系统运行的需要确定系统的结构；
3）根据耦合系统运行的实际情况，设计系统的制冷剂的充注量，在分体热管运行所需制冷剂循环量大于制冷运行所需充注量时，可以在系统冷凝器出口设置储液器来调节制冷运行制冷剂循环量，否则必须调整系统设计来满足分体热管运行所需制冷剂循环量。
以上只是笔者对该系统进行初步研究所得出来的供大家商讨的几个问题，不对之处敬请斧正。
参考文献
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发明专利公告号：CN101231042 公告日期：2008.07.30。