斯坦福研究院国际部
之
Qu氏超导管热性能分析
第二部分报告 2000年10月
第二部分实验：
测试报告人：
F.L.Tanzella博士和M.C.H.Mckubre博士 材料研究实验室
委托单位：
新能源研究所股份有限公司
批准人：
Angel Sanjurjo实验室主任 材料研究实验室
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测试结果摘要
新能源研究所（NERI）正在试验一种传热技术，即渠氏超导管，并正将其商业化。这种超导管能呈现出异常高的导热性能。斯坦福研究院（SRI）在不同的条件下对渠氏超导管的传热特性进行了测试，并检测了运行中的渠氏超导管的放射安全性。
我们对正在运行中的渠氏超导管的附近进行了放射性检测，检测结果说明，以中子流和γ射线形式发射的总辐射量与类似（实际相同）尺寸的受热钢管的总辐射量相同，而且，小于以自然环境为背景的总辐射量。这一结果符合专利中申请的渠氏超导管的动作并非传统的核反应过程的断言。
测得的渠氏超导管的最大有效导热系数（Keff）为纯银（导热系数最高的金属）管的3万倍，这就指出其传热机理并非传统的热传导。采用不同的热量计（calorimeter）测量最大热流密度时，因为受到与超导管连接的高效加热器的能力限制，只测至2.5×106Wm-2，我们预计，一旦克服了热输入能力不足的缺陷，正如Jiang所指出，超导管就可以在高达25×106Wm-2的热流密度下运行，然而，NERI认为，因为测试所必须的设备的能力达不到，所以，NERI（新能源研究所）要求的最大热流密度实际上并未测出，并且，也未确定出热流密度的极限值。
作为比较，我们知道，大部分工业用热管最大热流密度的范围是（0.4－40）×106Wm-2，因此，渠氏超导管不仅可与之相比美，而且，可能会超过工业中所用的一般热管的最大热流密度。
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还有一些传热装置的Keff值也超过纯银，但导热性最好并最有名的就是热管。热管是一个复杂的装置，它是利用内部传热液体受热后汽化来传输热量的，做为比较，热管提供的Keff值范围是纯银的300到3000倍。
从运行中的渠氏超导管中测得的近似正弦波形温度分布曲线明显表明，这是一个异常特殊的温度分布，而且，可以观察到一种奇异的温度倒置现象，也就是说，测得的最高温度距加热器尚有一段距离。这些结果是独特而珍奇的，在其它导热材料和导热装置（包括热管）中尚无报导，因而，很有立即开展进一步研究的价值。为了帮助阐明渠氏超导管的传热机理，今后还要继续对此非常奇异的温度分布做进一步的研究和验证。
一个直径为33mm、长度为1.2m的标准渠氏超导管连续运行180天后，传热效率无任何可观测到的降低。
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实验进行情况
NERI委托SRI进行一组单独的验证实验。这些实验的目的是验证超导发明者（Qu）有关传热热核的一些观测结果。这些观测结果呈现了罕见的、可能是非常奇异的特性。这些特性之一是独特的温度分布。当加热一个热超导管时，距加热器最远端的温度，超过和加热器紧靠在一起的一端的温度。另一特性是热超导管呈现出异常高的热能利用率。发明者和有关厂商断言，目前尚元这样的传热流质。
实验工作已在热传导研究中完成，此项研究的目的是实验两种不同结构的渠氏超导管的传热特性和热能平衡情况（输出和输入的差额）。
实验结果已发表于热传导研究的最终报告中。此报告以文件形式提供了在第二部分中所完成的研究结果，由以下详述的工作A至工作F所组成。
工作A：辐射安全性测试
做为本研究第二部分的一部分工作，即对γ射线和中子辐射的测试已经在任务3中完成，能量输出和输入之比大于1和不能说明原因的高导热能力使人们推测可能是由于某种形式的核子辐射所造成的，所以，这部分工作的目的就是采用γ射线光谱测量方法和累计中子测量方法进行测试，从而观察最大可能的辐射过程。
试验过程：
本报告的第I部分已对热超导管给予了叙述。
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所有试验是在一个尺寸约为1.2×1.6×1.0m的密闭、通风的安全装置（小室）中进行的。热超导管直径为2.5cm，长度为1.2m，在它的一端焊接一个直径为7.5 cm、长度为10cm的开口固定件，用以和略带锥度的加热芯棒（直径为5cm、长度为9cm）紧密配合。
在超导管发明者的建议下，为了使实验小室内温度层不匀的影响减至最小，实验是在超导管与水平面呈10度角的情况下进行的，如图1所示。输入的功率和各点的温度在图1所示的小室中进行测量，以便获取有关的数值以及一些与管内传热机理和传热形态有关的信息。
图1：渠氏超导管在通风的安全小室中的试验布置。
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