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上海凱朗儀器設備廠
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2014-12-24 閱讀(1206)
由于干燥設備能耗在工業能耗中占有很高的比例，因此，干燥過程節能具有重要意義。通常可以通過改善干燥過程的傳熱傳質來提高能源利用效率或是降低干燥系統的能耗達到節能的目的。在常見的對流干燥系統中，一方面可以提高換熱器或熱風爐的傳熱效率，另一方面可以回收干燥系統排放的余熱。
振蕩流熱管也稱為脈動熱管。這種新型熱管的工作原理與傳統熱管有很大不同，其傳熱性能大大優于傳統熱管。這種振蕩流熱管有下列突出優點：熱管內不需要毛細芯，有利于實現小型化，傳熱性能不受加熱位置的影響（頂部、底部或水平加熱均可），可以隨意彎曲和啟動迅速等。因此，振蕩流熱管在干燥系統中有巨大的應用前景。
顯然，余熱回收的效率同換熱器的性能緊密相連。為此，必須開展振蕩流熱管強化傳熱的研究。根據振蕩流熱管的運行機理，可以采用兩種途徑來強化振蕩流熱管的傳熱：一是強化管內工作流體與熱管壁面之間的換熱，二是提高管內的振蕩頻率與循環動力。筆者在研究中采用了以下兩種方法：（1）用脈沖加熱代替傳統的連續加熱；（2）以非均勻熱管通道截面取代通常的均勻截面。通過實驗研究這兩種方法的強化效果，并同傳統熱管進行了比較。得出以下實驗結果：
（1）在實驗中比較了在相同加熱功率條件下脈沖加熱與連續加熱時的傳熱性能。振蕩流熱管在脈沖加熱時的溫度振蕩頻率與振幅高于連續加熱時的相應值，脈沖加熱振蕩流熱管的傳熱熱流量和當量導熱系數均可被顯著強化。在相同加熱功率下，脈沖加熱振蕩流熱管的傳熱熱流量比連續加熱時高15%~38%，當量導熱系數高12%~63%。實驗同時研究了不同加熱方式時蒸發段與冷凝段的壁面溫度脈動狀況后得出：脈沖加熱可以增強振蕩流熱管內的振蕩流動。
（2）實驗證明，采用增加振蕩流脈動頻率和振幅的方法可以強化振蕩流熱管的傳熱。因脈沖加熱振蕩流熱管的傳熱強化效果與脈沖寬度、間歇時間有關，可能存在一個工作更有效的*脈沖寬度和間歇時間，有必要進一步開展熱管內場與外場強化耦合作用的研究。
（3）筆者還通過實驗對非均勻流通截面振蕩流熱管的傳熱性能與均勻截面傳熱性能進行了比較。當加熱功率大于100W時，非均勻截面振蕩流熱管的傳熱熱流量和當量導熱系數均顯著高于均勻截面熱管，并將隨著加熱功率的增大而增大。因此，在一定的條件下，可以通過改變振蕩流熱管的流通截面來改善它的傳熱性能。實驗結果表明，振蕩流熱管的傳熱性能大大高于純導體銅管。
