非共沸不互溶混合工质脉动热管启动特性分析

作者：张超; 徐荣吉^*; 陈静妍; 吴青平

来源：化工进展, 2019, 38(12): 5279-5286.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0468

• 脉动热管
• 非共沸
• 气液两相流
• 混合工质
• 充灌率

针对低加热功率下脉动热管难启动的问题,本文提出一种用于脉动热管相变传热的非共沸不互溶混合工质(HFE-7100和水),其中低沸点工质潜热小、比热容低、密度大,高沸点工质潜热大、比热容高、密度低。选取水为高沸点工质,HFE-7100为低沸点工质,并将两者按照4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4比例混合,实验研究了不同混合比例工质在不同充灌率和不同加热功率下的启动特性。结果表明:相对于水,HFE-7100的低汽化潜热值和高(dp/d T)sat值等特点能够加快蒸发段气泡的形成,加速脉动热管的启动;相对于纯工质脉动热管,非共沸不互溶混合工质相当于缩短了脉动热管的有效长度,加快系统启动;在低加热功率下,纯工质脉动热管无法启动,但混合工质脉动热管能够正常启动,且混合比例为2∶1、1∶1和1∶2时启动较快;在高加热功率下,混合比例2∶1启动最快。同时,对于非共沸不互溶混合工质脉动热管,充灌率为30%时启动效果最好。

• 单位
  北京建筑大学; 西安交通大学