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一种钠热管的设计
杂志称号:ag真人科技 投稿:ag真人科技杂志社
 

择要:依据设计参数,设计了一种钠热管,并对该钠热管的毛细极限、通报的最大功率、雷诺数、沸腾极限、携带极限、充灌量、不凝气体量及不凝气体对热管换热量的影响等举行了验算。后果标明:该钠热管的毛细极限、通报的最大功率、沸腾极限、携带极限均满意设计要求。雷诺数为151.28<2300,活动为层流。充灌量和不凝气体量辨别为14.8g3.4×10-12g,不凝气体对热管的传热量简直没有影响。

要害词:钠热管;设计;验算

热管的传热量和表观导热系数,是最优秀金属导热体的1001000[1],因而普遍使用在空间技能、电子电器、动力动力、化工、轻工、冶金等范畴。本文根据文献[1-6]的办法,依据设计要求,设计了一种钠热管,并对其相干参数举行了验算。这将为钠热管在工程中的加工及使用提供强无力的技能引导。

0 设计要求

设计初始假定事情温度1500K,取热管的外管径为25.4mm,热管的安排角度取70°,蒸发段位于冷凝段之上,管长取0.4m,蒸发段和冷凝段各取0.2m,设计传热的最大功率为215W

1 壳体质料

选用与钠相容的镍为壳体质料,取壁厚为1.65mm

2 热管的声速限

钠热管在1500K时,物感性质为

=3.577kJ/kg=2.425kg/m3=3.117×10-5Ns/m2=658 kg/m3

=1.2410-4 Ns/m2=33W/(mK)=8.2×10-2N/m

代入上如数据失掉=1.21×10-4m

即只需蒸汽腔大于1.21×10-4m,即不会呈现声速极限。

3 吸液芯的选择盘算

依据热管的事情情况,决议选用镍制卷制丝网吸液芯举行设计。

3.1吸液芯所需克制的液柱静压头为

=2470N/m2

3.2选取丝网数量

依据文献,可取,以是,可求得=3.3×10-5m

查表失掉,对多层丝网可取,因而,求得=15152m-1,这相称与英制385目,取尺度390目,换算成公制为=15354 m-1

3.3最大毛细力

,得==3.26×10-5m

丝网差生的最大毛细压力为

=5031 N/m2

3.4吸液芯的浸透率

查表得卷绕丝网浸透率为,而

代入数据后,有=0.588=1.04×10-11m2

3.5吸液芯截面积

=9.23×10-5m2

吸液芯的厚度

=1.4×10-3m

3.6吸液芯的层数

已知丝径=3.26×10-5m,而每层网厚为,故层数=21.4

取整为22层,故实践网厚=1.43×10-3m

实践蒸汽腔直径为=-=1.8cm

4 验算

4.1毛细极限和盘算通报的最大功率

吸液芯实践厚度下的毛细极限为

=9.43×10-5m2

蒸汽摩擦系数

=1.39×10-3N/(m2W)

液体摩擦系数

=53.7 N/(m2W)

以是,=238.45 W >215 W

4.2核算雷诺数

=151.28<2300,活动为层流。

4.3核算沸腾极限

=40.8W/(mK)

以是,=37.13kW>215 W

4.4核算携带极限

关于丝网吸液芯,有=1.63×10-5m

以是,=71.09kW

4.5热管的充灌量

=14.8 g

4.6真空度为时,不凝气体量

=1500K=10- 6torr

=3.4×10-12g

4.7不凝气体对热管换热量的影响

热管的周长和蒸汽腔的横截面积为

=7.98×10-2m

=2.54×10-4m

在最大传热负荷215W时,所需的冷凝段总长度可以盘算如下:

蒸发段的蒸汽温度=冷凝段的蒸汽温度=1500K,假定管壳和浸满液体芯的组合传热系数为568W/m2K

5 结论

依据设计参数,设计了一种钠热管,并对该钠热管的毛细极限、通报的最大功率、雷诺数、沸腾极限、携带极限、充灌量、不凝气体量及不凝气体对热管换热量的影响等举行了验算。验算后果标明:该钠热管的毛细极限、通报的最大功率、沸腾极限、携带极限均满意设计要求。雷诺数为151.28<2300,活动为层流。充灌量和不凝气体量辨别为14.8g3.4×10-12g,不凝气体对热管的传热量简直没有影响。

参考文献

[1]S.W.纪著,姜章焰译.热办理论与适用[M].北京:迷信出书社,1981,9.

[2]李婷寒,华诚生.热管设计与使用[M].北京:化学产业出书社,1987,8.

[3]郎逵,乔中复,尚国森.热管技能与使用[M].沈阳:辽宁迷信技能出书社,1984,9.

[4]P. D.邓恩, D. A. 雷伊著,周海云译. 热管[M].国防产业出书社,1982,2.

[5]庄骏,张红.热管技能及其工程使用[M].北京:化学产业出书社,2000,6.

[6]马同泽,侯增祺,吴文銧.热管[M].北京:迷信出书社,1985,2(第二版).