梯形軸向槽道熱管的多熱源多熱沉傳熱特性研究.pdf

1、山東大學(xué)參與的國際合作項(xiàng)目AMS-02的熱控制系統(tǒng)中廣泛采用了梯形軸向槽道熱管作為主要傳熱元件，其傳熱特性對(duì)于整個(gè)熱控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行是極其重要的。本文對(duì)此種熱管的多熱源多熱沉工況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，從而可以為更加合理有效地布置電子設(shè)備并控制這些電子設(shè)備的啟動(dòng)順序提供依據(jù)，為AMS-02熱控制系統(tǒng)的地面熱真空測(cè)試提供一定的指導(dǎo)。 在水平工況和垂直工況下得到了熱管在單熱源時(shí)不同熱源位置和不同加熱功率下的軸向溫度分布、工作溫度、最大軸

2、向溫差和當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)。由于重力的作用，垂直工況與水平工況相比，熱管的工作溫度稍有降低，極限傳熱量明顯提高，但當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)降低。 在水平工況下，分析了加熱和冷凝條件對(duì)工作溫度的影響，同時(shí)得到了熱管出現(xiàn)傳熱極限時(shí)的溫度瞬態(tài)響應(yīng)特性，并對(duì)最先出現(xiàn)干涸的位置以及溫度飛升的速度進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)測(cè)得單熱源雙熱沉工況下極限傳熱量隨有效距離的變化，并通過減少熱沉數(shù)量，增加熱源數(shù)量，以獲得更多軸向測(cè)點(diǎn)，得到了單熱源單熱沉工況下極限傳熱量與有效距離

3、的函數(shù)關(guān)系。通過對(duì)極限傳熱量進(jìn)行理論計(jì)算，發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值在單熱沉工況下吻合較好，在雙熱沉工況下偏離稍大。根據(jù)單熱源雙熱沉實(shí)驗(yàn)得到的極限傳熱量與有效距離的關(guān)系，在多熱源雙熱沉工況下，對(duì)不同熱源組合出現(xiàn)傳熱極限時(shí)所有熱源加熱量的總和進(jìn)行了研究，引入了等效系數(shù)和等效傳熱量的概念，將所有熱源的加熱量全部等效到一個(gè)熱源處，并與該處的單熱源極限傳熱量進(jìn)行比較，從而判斷熱管是否出現(xiàn)傳熱極限。 在垂直工況下，對(duì)單熱源工況的啟動(dòng)特性進(jìn)行了