提出一种基于分离式热管技术的PCS水池长期非能动冷却方案,以实现安全壳在超出设计基准的事故工况下非能动排热。通过数值模拟研究了冷却水箱内的瞬态启动特性,讨论了管束布置、进口流量、进口距离对水箱内传热与流动的影响。结果表明,水箱内始终保持明显的热分层,不同位置处的蒸发管传热能力最大相差34.2%。随着进口流量从3.3 kg/s增加到10.0 kg/s,每个模块可以带走的热量也由0.353 MW增加到0.532 MW,压降由40.36 Pa增加到342.48 Pa;进口效应对正对进口位置及中间位置的管束影响较大。管束布置方式对水箱内的传热与流动影响很小。综合蒸发管传热量与压降的影响,进口位置到水池顶部距离h应当选择0.5 m。

设计建立了一套以水为工质的分离式热管系统实验台，系统冷凝端采用水冷套管式换热器。在此实验台基础上研究了不抽真空，有大量不凝性气体空气存在于分离式热管的蒸汽凝结放热问题。测定了不同的蒸汽入口温度、循环蒸汽流量、冷却水进口温度及流量四种情况下混合气体在圆管内凝结放热的情况，分析了这些参数对换热过程的影响。

移动通讯基站与网络数据机房等高发热量空间由于需要全年供冷,空调能耗很高。热管/蒸气压缩复合制冷技术是一种将分离式热管和蒸气压缩式制冷有机融合,实现两者优势互补的高效冷却技术。本文阐述热管/蒸气压缩复合制冷技术的工作原理与节能机制,并将开发的热管/蒸气压缩空调机组在全国南北多个基站中进行长期试点应用,实测结果表明,机组运行稳定、室内温度控制良好,在同等条件下,比常规基站空调节能30%~45%。该机组的设计原理与应用结果为各种类型热管/蒸气压缩复合制冷机组的研发和应用奠定基础。

为了改善传统恒温恒湿空调系统能源浪费的现状,介绍分离式热管辅助除湿系统的工作原理,分析该系统的评价指标以及效率影响因素,并提出后续工作建议。

利用Fluent软件对不同管排组合方案下的分离式热管换热器的蒸发段进行了数值模拟,得出并比较了各管排组合方案下的温度分布、速度分布和压力分布图,发现了管排组合主要影响传热能力和温度分布而对压力降的影响很小。模拟结果与传热理论相符,并且印证了理论计算的结论,即：＂单对单＂方案热回收量最大,但安全效果不好;＂整体对整体＂方案的安全效果好,但热回收量最小;＂混合＂方案能同时满足安全效果和较大的热回收量,效果最优。

设计了一套采用微通道换热器作为蒸发器的分离式热管空调，并试验研究了充液率、室内外温差和风机风量等因素对其传热性能的影响。试验结果表明：充液率过大过小均会影响系统的传热性能，其最佳充液率为120％左右；室内外温差越大分离式热管空调传热效果越好，空调传热量在室内外温差为20％时比室内外温差为8℃时增加了228％；当风机风量低于2000m^3／h时，传热量和EER随着风量的增加而增大，当风机风量超过2000m^3／h时，增加风量对传热量的影响减小，而EER开始呈现下降趋势。