两相闭式热虹吸管内部过程可视化及其强化传热研究进展

张海松，谢国威，战洪仁，毕仕辉

（1中钢集团鞍山热能研究院有限公司，辽宁 鞍山 114044；2沈阳化工大学能源与动力工程学院，辽宁 沈阳110142）

两相闭式热虹吸管内部过程可视化及其强化传热研究进展

张海松1，谢国威1，战洪仁2，毕仕辉1

（1中钢集团鞍山热能研究院有限公司，辽宁 鞍山 114044；2沈阳化工大学能源与动力工程学院，辽宁 沈阳110142）

两相闭式热虹吸管（TPCT）内部包含两相流和相变过程，传统的理论分析和实验研究不能直观地给出其内部两相流流动、热质传递以及蒸发冷凝相变的具体过程。本文介绍了常用的TPCT传热模型，并分别对冷凝段、绝热段和蒸发段传热流动过程的理论研究进行归纳总结。综述了实验和数值研究方法对其内部过程的可视化研究现状，流体力学数值计算软件（CFD）为在保证TPCT内部真实情况下对其进行数值可视化研究提供了可能，给出了国内外的CFD研究成果和仿真水平，指出国内在采用CFD的方法对其研究相对滞后。同时，对TPCT的强化传热方法进行系统总结，尤其是高效流体工质较好地解决了强化传热过程中的污垢问题，重点介绍了纳米流体和自润湿流体强化传热的研究现状和焦点。最后，提出采用CFD方法对TPCT内部流动过程、蒸发冷凝和传热传质具体细节进行数值可视化分析，将实验结果、理论计算以及数值研究三者结合，为深入其内部机理研究开辟了新思路。

两相闭式热虹吸管；流动与传热；相变；可视化；数值模拟；强化传热

两相闭式热虹吸管又称重力热管，因具有良好的传热性能、防低温腐蚀特性以及运行可靠性高等优点，在工业余热回收领域表现出了巨大优势，这大大促进了其在余热回收领域的应用和发展。……