超长重力热管传热性能实验研究

• 作者: 李庭樑 岑继文 黄文博 曹文炅 蒋方明
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 干热岩 超长 重力热管 蒸发 传热 实验验证
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 997-1008
• 页数: 11页
• 分类号: TK172
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190630

摘要

用于干热岩热能开采的增强型地热系统存在投资高、风险大、工质漏损、设备腐蚀、地面沉降等问题，利用超长重力热管进行地热开采可以有效规避这些问题。搭建了超长重力热管实验平台，实验研究了超长重力热管的适宜充液量、运行的稳定性和不同冷却水流量下的传热性能并分析了其可能的原因；研究表明在恒定加热功率下，热管的合适充液量为蒸发容积的40%左右，在运行期间，与传统短热管相比，超长热管展现出了强烈的振荡性，振荡频率与加热功率和充液量息息相关；在恒定加热功率下，随着冷却水流量的增加，热管采出功率先增加后逐渐趋于平缓。此外，特别探讨了热管在极端充液量下的传热性能，研究表明在极端充液量下，热管底部形成一定高度的气柱，由于气柱的持续存在导致热量无法传递到热管顶端。实验结果初步证实了超长重力热管在开采干热岩热能上的可行性，为下一步的实际应用提供了基础支持。