GB T 14812-1993 重力热管传热性能试验方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准重力热管传热性能试验方法The testing method of heat transfer performance for gravity heat pipe 1 :位圈内容与适用范阻GB/T 1 481 2 - 9 3 本标准规定了重力热管的最大传热能力、热管藩发段传热系数和热管凝销段传热系数的试验方法。本标准适用于各种管状重力式热管的传热性能试验。2 试样及其制备2.1 试样的选取试样应采用与该种热管相同材料、相间管径、相间工质以及用同样工艺制作的热管。试样的长度按表1选取。热管外表为光管。试验时如用风冷，则凝结段服装有翅片。表1热管试样快皮热管妖度，mO. 51

2、. 5 1. 53. 0 3. 05. 0 试样长度，m1. 0 2.0 4.0 试样绝热段最小长度，m0.3 0.5 0.7 测温元件(个)12 18 24 2.2 隔热热管试样的蒸发段和绝热段应用隅热材料严密包扎，尽量减少与环境的换热。2. 3 测温元件2.3.1 测温元件一般采用热电偶。热电偶经过标定，其误盘不大于0.30C。2. 3. 2 热管试样的测温元件柑点数目按表1选取。其中，绝热段均布3个。绝热段测温点离燕发段及凝结段距离脏不小于100mmo 2.3.3 测祖元件与管外捷服紧密接触，不允许有胶扉间隔。在用电加热立全加热时，蒸发段测踊点应与加热给隔离，测翻元件句加热豆豆之间的距离

3、保持在3-5mm范围内。热电偶丝引出前，哑保持一段等温段。2.3.4 隔热材料外表面均布3个测漏点，用于估计漏热量。3 试验接量和仪器3. 1 风冷式热管试验台风冷式热管试验台主要由风机、风道、试验段、风速测量、电惊及测温系统组成。试验段的风速成均匀，风景可调节。3.2 水冷式热管试验台回京技术监督局1993-130批准1994-08-01实施GB/T 14812-93 水冷式热管试验台主要由高位水箱、水套(或喷淋管)、流量计、电源及测温系统组成。高位水箱的水温披动应不大于1bC/h。3.3 测试仪器3.3.1 测量加热电功率的仪表可用电流、电压表或功率表，精度等级不低于0.5级。3.3.2温

4、度测量采用数字电压表或电位差计，其分辨率不大于1V。、3. 3. 3 水流量的测量可用转子流量计或用称量法，转子流量计需用称量法标定。4 试验条件4.1 热管的试验状态整个试验过程中，热管应处于垂直状态。4.2 热管蒸发段的加热方法试验时热管蒸发段用电加热方法加热，要求在蒸发段长度方向及周向都均匀地加热。4.3 热管凝结段的冷却方法4: 3. 1 热管凝结段可用强迫空冷方法，沿凝结段长度方向均匀地进行冷却。4.3.2 热管凝结段亦可采用水冷方法，包括用水套或喷淋方法，要求沿凝结段长度上均匀冷却。当用水套冷却时，冷却水进、出口水温的温差应大于7C，以保证热流量测量的精度。5 试验程序5. 1 调

5、节热管的试验工作温度根据产品技术条件，确定热管的试验工作温度。可用改变冷却风流量及风温或冷却水流量及水温的方法调节热管的试验工作温度。5.2 确定热管的稳定工作状态当热管的试验工作温度在5min内变化小于1C时，热管的工作达到稳定状态。可开始测量和记录各种试验数据。5.3 测量热管传热热流量5. 3. 1 当热管达到稳定工作状态后，开始进行测量。在采用空气玲却或水喷淋冷却时，测量以下数据，并记入表2中。8. 加热电流和电压，或电功率sb. 隔热层外表面各点的温度。热管品种|试样尺寸|加热功率绝热段蒸发段VXA 测点温度测点温度w C 表2传热性能试验记录表|冷却方式|环境温度，C凝结段冷却水流

6、量冷却水温度，C隔热材料测点温度外表温度备注 kg/min 进口出口。C5.3.2 当采用水套水冷却时，除按5.3. 1的方法测量外，还应测量和记录冷却水流量及其进、出口温度。5.4 传热系数的测定GB/T 14812-93 应在热管达到稳定工作状态下揭定其蒸发段及凝结段的传热系数，记录(参考表2):a. 热管壁面各模i温点的温度及冷却水进、出口温t;b. 热营电加热功率;C. 冷却水流量。5.5 确定热管的最大传热能力试验中逐步增却如热功率，如蒸发段出现局部温度明显上升或蒸发段温度出现振荡和不稳定现象对，黯视此热管已达到该工作温度下的传热极限。出理上述现象前的最大加热功率扣除向环境的漏热热蔬

7、量，即为此热管的最大传热能力。S 试验结裹的计算6. 1 热管最大传热能力接蒸发段出现局部温度明显上升或蒸发段温度出现振荡和不稳定瑰象前的最大部热功率扣除肉环境的漏热热流量求得:式中:Qmax-热管最大传燕能力，W;Ql一一实髓的电拥热功率，W;Q2一一向环境的漏热热淀量，W。Qmax = QI - Qz 也可自玲却求得到的热流量来求得，到zQ国皿=QI十Q2 式中:Ql一一冷却水得到的热、流量，W;Q主一一冷却水套与环境的换热热流量，Wo向环境的漏热热流量为正道。式中:G一一冷却水的贡量蔬量，kg/s;Cp一一冷却水的这熟，J/屿，C; T1一一冷却水的进口温度，OC;T2一一冷却水的出口温

8、度，OC0 6.2 蒸发段和凝结段的费热系数QI = GCp(T2 - T1) 6.2. 1 屠6.1条的方法计算热管的传热热流量Q。Q = QI - Q2 6.2.2 用下列计算式，得到蒸发段及凝结段的平均传热系数。he = q,J(Twe - Tv) q自=Q/Ae . ( 1 ) . ( 2 ) ( 3 ) . ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) GB/T l 812 9J 式中:he一献段平均传热系数，W/m2Cq如阳ef一菜椒发段平均径向热流阔最密度，W阳/旭m2，Twe一来发段外壁面平均温度，C;Tv一阳工作温度，取绝热段外壁温度的平均值，C;Q一传人热管的热流量，W，;Ac热智慧发段内表面积?miohc = qrc/(T - TwJ qrc = QIAc 、自，f叶itj1飞 、1/vnv/飞 式中:hc一凝结段平均传热系数，W1m2 C qrc一凝结段径向平均热流最密度胁阳，W阳/旭m2;Twc一凝结段外壁面的平均幅度，CiAc一热管凝结段内表面积，mio附加说明:本标准由中华人民共和国航空航天工业部提出。本标准由航空航天工业部五。一设计部负责起草。本标准主要醉人侯增棋、央楠、张因。