A novel metal “endoscopic” two-phase closed thermosyphon (METPCT) which could be used to intuitively investigate the phase-change heat transfer and two-phase flow characteristics were developed. The visualized experimental set-up was established by using a rigid borescope and a high-speed camera. The phase-change heat transfer characteristics of the internal working fluid inside the METPCT under various cooling water temperatures (10, 15, 20 °C) and input power (100 ~ 900 W) have been investigated. Different heat and mass transfer regimes, e.g. start-up, geyser boiling and steady-state, were analyzed. During the start-up, the heat transfer in the evaporator is mainly heat conduction, natural convection and surface evaporation. Meanwhile, the start-up time decreases as the increases with cooling water temperature. The geyser boiling includes the incubation and expulsion stage, and the wall temperature response shows slight fluctuation and sharp fluctuation during the expulsion stage. In the steady-state, from bottom to top of the liquid pool in the evaporator, the two-phase flow pattern evolves from bubbly flow to slug flow, churn flow and then dispersed flow, and its transition position is closer to the bottom with the increase of input power. In addition, the heat transfer modes at the condenser are the combination of droplet condensation, discontinuous film condensation, and uniform film condensation. This work provides a new visualized experimental method to investigate the phase-change and two-phase flow properties in a TPCT, which helps to understand the heat and mass transfer mechanism of the TPCT.

开发了一种新颖的金属“内窥镜”两相封闭式热虹吸管（METPCT），可用于直观研究相变传热和两相流动特性。通过使用刚性管道镜和高速摄像机建立了可视化的实验装置。研究了在各种冷却水温度（10、15、20°C）和输入功率（100〜900 W）下METPCT内部内部工作流体的相变传热特性。分析了不同的传热和传质方式，例如启动，间歇沸腾和稳态。在启动过程中，蒸发器中的热传递主要是热传导，自然对流和表面蒸发。同时，启动时间随着冷却水温度的升高而减少。间歇泉沸腾包括孵化和驱逐阶段，在驱逐阶段壁温响应显示出轻微的波动和急剧的波动。在稳态下，从蒸发器中的液池的底部到顶部，两相流模式从气泡流演变成团状流，搅动流然后是分散流，并且其过渡位置更接近于底部。增加输入功率。另外，冷凝器处的传热模式是液滴冷凝，不连续膜冷凝和均匀膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。并且在驱逐阶段，壁温响应显示出轻微的波动和急剧的波动。在稳态下，从蒸发器中的液池的底部到顶部，两相流模式从气泡流演变成团状流，搅动流然后是分散流，并且其过渡位置更接近于底部。增加输入功率。另外，冷凝器处的传热模式是液滴冷凝，不连续膜冷凝和均匀膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。并且在驱逐阶段，壁温响应显示出轻微的波动和急剧的波动。在稳态下，从蒸发器中的液池的底部到顶部，两相流模式从气泡流演变成团状流，搅动流然后是分散流，并且其过渡位置更接近于底部。增加输入功率。另外，冷凝器处的传热模式是液滴冷凝，不连续膜冷凝和均匀膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。从蒸发器中液池的底部到顶部，两相流模式从气泡流演变成团状流，搅动流然后是分散流，并且随着输入功率的增加，其过渡位置更靠近底部。另外，冷凝器处的传热模式是液滴冷凝，不连续膜冷凝和均匀膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。从蒸发器中液池的底部到顶部，两相流模式从气泡流演变成团状流，搅动流然后是分散流，并且随着输入功率的增加，其过渡位置更靠近底部。另外，冷凝器处的传热模式是液滴冷凝，不连续膜冷凝和均匀膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。冷凝器的传热模式是液滴冷凝，不连续的膜冷凝和均匀的膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。冷凝器的传热模式是液滴冷凝，不连续的膜冷凝和均匀的膜冷凝的组合。这项工作为研究TPCT中的相变和两相流动特性提供了一种新的可视化实验方法，有助于了解TPCT的传热传质机理。