摘要:添加表面活性剂会影响脉动热管(Pulsating Heat Pipe,PHP)的传热性能,其机理较为复杂。本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液为工质,实验研究浓度及加热功率对PHP传热性能的影响。固定充液率约50%,调节质量分数及加热功率范围分别为0 ~ 0.288%(0 ~ 8.0 CMC)、10 W ~ 105 W。结果表明:加热功率20 W ~ 90 W、浓度0.5 CMC ~ 8.0 CMC范围内,添加CTAB可改善PHP的传热性能,体现为蒸发及冷凝温度波动幅度减小、频率增加,PHP热阻降低;其中,4.0 CMC的强化作用率较高,可达11.0% ~ 37.3%。在较高加热功率时,CTAB对传热的强化作用减弱甚至恶化,如105 W、8.0 CMC时PHP内会出现“烧干”趋势。对于CTAB溶液,其最优浓度约为4.0 CMC,远大于临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)。对此结果,不能仅用静态表面张力及黏度的影响去分析,还需引入动态表面张力的影响。
文章目录
1 实验概况
1.1 实验装置及方法
1.2 临界胶束浓度(CMC)的概念及CTAB浓度范围
2 试验结果与讨论
2.1 CTAB对PHP温度波动特性的影响
2.2 CTAB对PHP传热的影响
2.3 关于最优浓度的机理分析
2.3.1 表面活性剂的作用分析
2.3.2 最优浓度的机理分析
3 结论