由于蒸汽和液膜在空氣冷卻器的逆向運動,產(chǎn)生了具有傳熱價值的換熱器熱管。一般軸向熱流密度越大,軸向蒸汽速度越大,容易出現(xiàn)界面剪切熱值。因此,傳熱值也是重力熱管的軸向熱流密度。
在這種情況下,低溫?zé)峁茉诠舫跗谌阅苷9ぷ?,但隨著帶負(fù)荷的增加,冷凝段液體量增加,徑向傳熱阻力增加。當(dāng)液體的量加到相應(yīng)的量時,液體在重力作用下克服了蒸汽流的阻力,落到蒸騰段。
當(dāng)暖流密度進一步增加到特定值時,較高的剪切應(yīng)力阻礙并迫使回流液體阻塞或反向,此時對應(yīng)的暖流稱為攜帶傳熱值。暖流一旦達到傳熱值,就會造成發(fā)汗段管壁部分或都干涸,管壁溫度急劇升高,管壁過熱或燃燒。
重力熱管運行的上限主要受充液率、暖流密度和幾個尺度的影響。充液率小時,主發(fā)作干度上限;當(dāng)充液率和徑向熱流密度較大,軸向熱流密度較小時,會出現(xiàn)燃燒上限。當(dāng)液體填充率和軸向熱流密度較大,徑向熱流密度較小時,空氣冷卻器起始有一個傳熱值。
因此,為了保障空氣冷卻器的正常運行,我們應(yīng)該選擇一個相對較長的換熱器。一般來說,軸向暖流密度大,而徑向暖流密度小,液體填充率相對較大。在這種情況下,承載傳熱上限通常成為規(guī)劃重力熱管時需要考慮的重要問題。