近日，诺丁汉大学 Thomas C. Werner在《Thermal Science and Engineering Progress》期刊上发表题为《Experimental analysis of a high temperature water heat pipe for thermal storage applications》的论文。论文探究了一种以水为流动工质的铜/镍合金热管在280 °C以上的性能，并获得了沸腾极限、热阻和等效热导率等参数。
技术领域：热管的热能存储应用
开发单位：诺丁汉大学 Thomas C. Werner
技术突破：探究了一种以水为流动工质的铜/镍合金热管在280 °C以上的性能，并获得了沸腾极限、热阻和等效热导率等参数。
文章名称：Thomas C. Werner, Experimental analysis of a high temperature water heat pipe for thermal storage applications, Thermal Science and Engineering Progress, 2020.
应用价值：可用于指导中高温水热管的设计。
热管是具有高导热系数的结构，其显著优势是重量轻、可靠性高、易维护、使用寿命长。目前，跨越300 °C至500 °C温度范围的热管仍处于研发阶段。初步结果表明，在预计的毛细管和沸腾极限范围内，Cu / Ni-水热管在最高300 °C的温度下可以完全发挥作用，但是，需要进一步探索这些热管在高于280 °C的温度时毛细管和沸腾极限并量化其性能，这是本研究的重点。同时，本研究旨在证明新测试设备的功能能够满足最高350 °C的冷凝温度。水热管被用于试验，以验证和量化热管应用于热能存储的功能。该试验设备将来还可用于测试新型中温热管流体。基于本研究开发的热管正在进行寿命测试，以证实其长期功能。
图1 实验装置示意图（前缀“ E”，“ A”和“ C”分别表示位于蒸发段，绝热段和冷凝段的热电偶）
该研究成功地提出了一种通过对输出功率和热阻进行分析来确定高温水蒸气的功率极限（在本例中为沸腾极限）的实验方法。事实证明，如果冷凝温度保持在300 °C以下，则在280 °C以上的温度将水填充铜合金热管用于蓄热应用是有效的。沸腾极限在1.1E-7和0.6E-7的最大成核半径之间。热阻值可以提供达到沸腾极限的替代指标，其中过渡区不太明显。已经通过实验计算出了沸腾极限高于280 °C的铜合金/水热管的等效热导率值。在蒸气温度高于250 °C时，热阻显著增加。（编译：INESA张涵 ）
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