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重力热管是一种高效传热元件,具有结构组成简单、加工制造方便,生产成本低廉等优点,可广泛应用于工业生产的各个换热场合。随着近年来国家对能源环境问题的重视,强化重力热管的传热性能成为重力热管研究的重要热点内容,作者通过查阅相关文献,掌握重力热管强化传热研究现状,现有的强化传热方式可大体分为:采用高效工质、进行管内表面处理及设置管内插件等。其中采用高效工作介质进行重力热管性能强化是当前的研究热点,自湿润流体作为新近提出的一种高效工作介质,在重力热管中的应用研究较少,还不够全面。因而本课题选用自湿润流体作为重力热管工质,对自湿润流体重力热管的传热特性进行深入研究。本文以自湿润流体重力热管作为研究对象,通过改变实验设计参数对其基本传热特性进行了研究,通过与水工质重力热管进行对比,对其强化传热特性、小倾角强化特性及复合强化特性进行了研究。主要研究工作及结论如下:1、通过查阅相关文献,对重力热管强化传热研究现状进行了综述,掌握了重力热管的基本传热理论及自湿润流体的强化传热机理。2、完成了重力热管的加工制造及实验台搭建。制作了两种工质的重力热管,设计并搭建了实验所用的实验平台,确定了热管性能测试实验方案及实验数据处理方法。3、实验研究了自湿润流体重力热管基本传热特性。得出如下结论,重力热管热阻随加热功率、倾角及充液率的增大均先减小后增大;最佳倾角随加热功率的升高而减小;实验得出最佳充液率为热管蒸发段容积的180%左右。4、实验研究了自湿润流体强化传热特性,得出结论如下:自湿润流体能够减小重力热管的启动时间,但启动温度有所升高,随着功率的升高,启动时间及启动温度逐渐接近水工质;水平放置时,自湿润流体降低重力热管热阻、增大了传热极限,大幅改善重力热管性能;垂直放置时对重力热管性能略有恶化。5、实验研究了自湿润流体小倾角强化传热特性,得出结论如下:小倾角时重力热管运行温度、轴向温差及热阻高于水工质热管,但传热极限显著提升,因而相比水,自湿润流体在小倾角下仍有一定应用优势。6,、实验研究了垂直放置时自湿润流体及内螺纹表面结构复合强化作用对重力热管传热特性的影响,得出如下结论:复合强化作用可以降低重力热管运行温度,减小热阻,增大蒸发段及冷凝段换热系数,全面强化重力热管的传热性能。