[發(fā)明專利]重力回路熱管系統(tǒng)運(yùn)行溫度的優(yōu)化方法及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710012798.5 | 申請(qǐng)日： | 2017-01-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN106595361B | 公開（公告）日： | 2018-10-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王乃華 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | F28D15/02 | 分類號(hào)： | F28D15/02;F28D15/06 |
| 代理公司： | 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 張勇 |
| 地址： | 250061 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 重力 回路 熱管 系統(tǒng) 運(yùn)行 溫度 優(yōu)化 方法 設(shè)計(jì) | ||
1.一種重力回路熱管系統(tǒng)運(yùn)行溫度的優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
步驟1：將重力回路熱管系統(tǒng)從熱源到冷源之間的熱量傳輸過程劃分成若干個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)，進(jìn)而構(gòu)建重力回路熱管系統(tǒng)的回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型；回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型中的熱阻為回路熱管蒸發(fā)器外壁面積或回路熱管凝結(jié)器外壁面積的函數(shù)；
步驟2：基于重力回路熱管系統(tǒng)的回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型以及回路熱管的熱平衡約束條件，求解當(dāng)重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積最小情況下回路熱管的運(yùn)行溫度為最優(yōu)溫度；其中，重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積等于回路熱管蒸發(fā)器外壁面積與回路熱管凝結(jié)器外壁面積之和；
在所述步驟1中，從熱源到冷源，將熱量傳輸過程分成八個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)，分別為熱源與回路熱管蒸發(fā)器外壁間的換熱過程；熱管蒸發(fā)器固體壁面的導(dǎo)熱過程；熱管蒸發(fā)器的蒸發(fā)換熱過程；熱管蒸發(fā)器到凝結(jié)器間蒸汽的流動(dòng)過程；熱管凝結(jié)器的凝結(jié)換熱過程；熱管凝結(jié)器固體壁面的導(dǎo)熱過程；熱管凝結(jié)器外壁與冷源之間的換熱過程；沿?zé)峁芄腆w壁面軸向由蒸發(fā)器向凝結(jié)器的導(dǎo)熱過程；
回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型中的熱阻分別與一個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)；
回路熱管的熱平衡約束條件為蒸發(fā)器的吸熱量等于凝結(jié)器的放熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種重力回路熱管系統(tǒng)運(yùn)行溫度的優(yōu)化方法，其特征在于，在所述步驟2中，求解重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積最小時(shí)，還考慮蒸發(fā)器以及凝結(jié)器的面積約束。
3.一種重力回路熱管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：
步驟1：將重力回路熱管系統(tǒng)從熱源到冷源之間的熱量傳輸過程劃分成若干個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)，進(jìn)而構(gòu)建重力回路熱管系統(tǒng)的回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型；回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型中的熱阻為回路熱管蒸發(fā)器外壁面積或回路熱管凝結(jié)器外壁面積的函數(shù)；
步驟2：基于重力回路熱管系統(tǒng)的回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型以及回路熱管的熱平衡約束條件，求解當(dāng)重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積最小情況下回路熱管的運(yùn)行溫度為最優(yōu)溫度以及重力回路熱管系統(tǒng)的最小換熱面積；其中，重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積等于回路熱管蒸發(fā)器外壁面積與回路熱管凝結(jié)器外壁面積之和；
步驟3：再根據(jù)回路熱管蒸發(fā)器外壁面積與回路熱管凝結(jié)器外壁面積分別與各自外徑及長(zhǎng)度的關(guān)系，得到蒸發(fā)器和凝結(jié)器的最佳尺寸；
在所述步驟1中，從熱源到冷源，將熱量傳輸過程分成八個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)，分別為熱源與回路熱管蒸發(fā)器外壁間的換熱過程；熱管蒸發(fā)器固體壁面的導(dǎo)熱過程；熱管蒸發(fā)器的蒸發(fā)換熱過程；熱管蒸發(fā)器到凝結(jié)器間蒸汽的流動(dòng)過程；熱管凝結(jié)器的凝結(jié)換熱過程；熱管凝結(jié)器固體壁面的導(dǎo)熱過程；熱管凝結(jié)器外壁與冷源之間的換熱過程；沿?zé)峁芄腆w壁面軸向由蒸發(fā)器向凝結(jié)器的導(dǎo)熱過程；
回路熱管熱阻網(wǎng)絡(luò)模型中的熱阻分別與一個(gè)熱量傳輸環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)；
回路熱管的熱平衡約束條件為蒸發(fā)器的吸熱量等于凝結(jié)器的放熱量。
4.如權(quán)利要求3所述的一種重力回路熱管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在所述步驟2中，求解重力回路熱管系統(tǒng)的換熱面積最小時(shí)，還考慮蒸發(fā)器以及凝結(jié)器的面積約束。
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