充液率对板式蒸发器分离式热管启动与传热特性影响研究

来源：核动力工程杂志2025年第5期北京时间：

作者：常壮, 白博峰, 韩旭, 温伯尧, 骆政园, 张斯亮

单位：1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安，710049；2.中国核电工程有限公司核电安全研究中心，北京，100086；3.上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海，201518；

摘要：分离式热管可有效地去除乏燃料产生的衰变热，在核电非能动余热排出领域中具有巨大应用价值。本课题组提出一种由鼓泡型板式蒸发器与蛇形翅片铝扁管冷凝器组成的新型分离式热管，进而实验研究了不同充液率对分离式热管启动及传热特性的影响规律。研究发现，针对本研究中板式蒸发器分离式热管，相比于蒸发器出口工质过热度，蒸发器压差能够更准确反映分离式热管启动特性；蒸发器压差达到稳定所需的时间随充液率增加而先延长后缩短，表明充液率会明显影响这类热管的启动特性；热管稳定运行达到的最大换热功率为183.6 kW，对应的充液率为51%，此时蒸发器内两相区换热面积和冷凝器内工质与环境之间的温差均达到最大；换热功率随充液率变化曲线存在一段较佳充液率范围，在51%~82%充液率区间内热管可保持较高换热功率；冷凝器热阻在这类热管总热阻中占主导地位。相关研究结果可为分离式热管优化设计及工程化应用提供重要理论参考。

关键词：分离式热管, 板式换热器, 充液率, 启动, 传热性能