脉动热管热电转换装置设计及理论分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

1、研究背景

脉动热管是akachi[1]于上世纪90年代初提出的一种新型热管。其原型可追溯至kurzwe和ling[2]提出的用于增强传热效果的梦之管的毛细管束。脉动热管通道很细，在表面张力作用下，通道中形成很多封闭的液塞和气塞。在热力作用下，气、液塞在加热段和冷却段之间做一种不稳定的、方向随机的脉动流动，实现热传递，并因此具有很高的散热能力。已经在微电子冷却、余热回收、干燥、太阳能集热和制冷空调等领域[3]展现出良好的应用前景。自1959年美国对磁流体发电的原理性实验获得成功后，世界各国相继对磁流体发电技术进行了研究[4]。磁流体发电具有效率高、污染小等优点[5]。将脉动热管与液态金属流体发电此两者结合起来，将具有不可估量的研究意义。从热力学的角度而言，通过热能驱动产生电能意味着能源的品位被提升了[6]。也丰富了电能产生的方式方法。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题拟通过理论论证及装置设计来实现利用脉动热管工质运动动能生发电能的设想，并力图控制电能方向、从而实现能够大规模串并联、较大功率输电的构想。为此，本课题拟首先选定适当几何尺寸的热管，并对管内工质、充注率等进行适当设计，接着运用磁流体力学的相关原理对脉动热管内工质运动情况进行分析，最后运用物理学中有关电力的理论进行运动与电能之间的理论连接，分析评估电能的特性及应用，以及分析本课题及装置的应用前景及拓展空间。具体操作过程如下：

1.确定热电转换方法、系统基本组成，阐述转换原理及转换的基本条件和要求；

2.针对热电转换基本要求，参考相关文献，确定脉动热管热动流型和流态，工质选取、加热功率范围、流速区间等；