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C形脉动热管启动和传热特性实验研究

脉动热管；传热；气液两相流；相变；混合工质

        以丙酮、无水乙醇、去离子水、甲醇以及丙酮-甲醇混合流体为工质，实验研究了一种C形脉动热管（PHP）启动和传热特性，并探究了在升降热流条件下混合工质C形PHP的温度波动特性及热阻。PHP是由5弯头毛细管构成的闭合回路，采用垂直底部加热上部冷凝，无绝热段，加热功率范围是30 W ~ 270 W，充液率为30 % ~ 80 %，冷凝方式为强制风冷。实验结果表明：在实验研究范围内，五种不同工质的C形PHP在30 W均能启动运行。无水乙醇和去离子水启动阶段温度波动大，进入循环流所需的最低加热功率阈值较高。混合工质PHP在低/高加热功率下热阻最低，中加热功率下热阻与甲醇相近。充液率过低或过高均不利于PHP出现循环流。低/高加热功率下，充液率30 %热阻最小，中加热功率下充液率50 %性能最佳。PHP存在一个临界加热功率，当达到了临界功率值后才启动运行。充液率50 %时升降热流条件下启动前后热阻呈现反向变化规律，随着充液率增加这一反向趋势得到了削弱。