振荡热管当量导热系数数值模拟和试验研究.pdfVIP

第 38卷 第 6期 石 油 化 工 设 备 VoI．38 No．6 2009年 11月 PETRO—CHEMICALEQUIPMENT Nov． 2009 文章编号 ：1000—7466(2009)06—0011-04 振荡热管当量导热系数数值模拟与试验研究 马永锡 ，张 红 (1．拜耳技术工程 (上海)有 限公司，上海 201507； 2．南京工业大学 能源学院，江苏 南京 210009) 摘要 ：提 出了利用求解导热反 问题的方法来测量振 荡热管的当量导热系数。首先利用试验手段测 得振荡热管上某些点的温度及其随时间的变化 ，然后通过模型数值计算得到选取点温度的模拟值 ， 最后通过比较试验值和模拟值求得 了振 荡热管的当量导热系数。以铜一水 闭合回路振 荡热管作为 研究对象，利用电加 热和 自然对流冷却 ，采用红外热像仪测量振 荡热管的温度场。数值建模在 ThermalDesktop软件 中完成，除了考虑 自然对流散热外 ，还考虑 了辐射散热以及保温层 的热损 失。在给定试验条件 下得到振 荡热管的当量导热系数为 65000W ／(m ·℃)。 关键词 ：振荡热管；当量导热系数 ；导热反问题 ；数值模拟；试验 中图分类号：TQ O51．503 文献标志码 ：A InvestigationonEffectiveThermalConductivityofOscillatingHeatPipes byNumericalSimulationandExperiments M A Yong-xi，ZHANG Hong2 (1．BayerTechnologyandEngineering (Shanghai)Co．Ltd．，Shanghai201507，China； 2．CollegeofEnergy，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China) Abstract：A methodofsolvinginverseproblem waspresentedthatisdifferentfrom traditional calculation method to investigate the effective thermalconductivity of oscillating heatpipes (OHPs)．First，thewalltemperatureofanOHPwasmeasuredexperimentally．Second，themodel wascreatedinthermalanalysissoftwareorthoughnumericalmethodsuchasFDM andFEM ．Fi— nally，theeffectivethermalconductivitywasacquired by comparing theexperimentalresultsand simulationresults．Inthegivenexample，acopper—waterOHPwasheatedbyDCpowersupplyand cooledbyairfreeconvection．Thermalcamerawasused to capturethetemperaturefieldofthe workingOHP．Inthenumericalmodeling，theradiationtransferandheatlossfrom insulationlay— erwasconsideredbesidesairfreeconvection．Underthegivenconditions，theeffectiveconductivi— tyoftheOHPiSabout65000w ／(m ·℃)． Key