不同管徑-管型下閉式環(huán)路脈動(dòng)熱管的傳熱特性研究.pdf

1、脈動(dòng)熱管作為一種新型高效的換熱裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、傳熱高效以及適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)由一根毛細(xì)管折彎構(gòu)成，工質(zhì)在表面張力的作用下形成了氣塞和液塞交替存在的分布狀態(tài)。在其工作時(shí)，利用氣塞、液塞的脈動(dòng)現(xiàn)象以及工質(zhì)的相變進(jìn)行換熱。因此被認(rèn)為是迎接當(dāng)前和未來(lái)電子散熱問(wèn)題的最有前景的手段之一，同時(shí)在航天領(lǐng)域也具有非常好的應(yīng)用前景。
　　目前，研究者們對(duì)脈動(dòng)熱管的理論以及傳熱性能做了大量的研究。本文基于一系列理論假設(shè)，根據(jù)質(zhì)量、能量

2、、動(dòng)量守恒三大方程建立了圓形脈動(dòng)熱管、矩形管脈動(dòng)熱管的模型，并對(duì)其進(jìn)行了模擬。計(jì)算結(jié)果表明，在工作工況下，脈動(dòng)熱管傳熱熱阻隨著熱流密度的增大而不斷減小，并且下降趨勢(shì)不斷減緩。同時(shí)，在不同管徑下，圓管脈動(dòng)熱管均存在最佳充液率。此外，方管脈動(dòng)熱管的潛熱傳熱量占總傳熱量的比例隨著熱流密度的上升而增大，隨著充液率的上升而減小。
　　本文通過(guò)搭建四種管徑（1mm、2mm、3mm、4mm）的圓管脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)臺(tái)以及當(dāng)量直徑為4mm的矩形管脈動(dòng)熱

3、管實(shí)驗(yàn)臺(tái)，完成了熱性能實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析比較，研究了管徑與管型對(duì)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)特性、最小啟動(dòng)功率、最佳充液率、傳熱熱阻以及燒干特性的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)蒸發(fā)段的輸入功率超過(guò)最小啟動(dòng)功率時(shí)，隨著熱流密度的增加，脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)時(shí)間變短，脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)過(guò)程由溫度突變型啟動(dòng)過(guò)渡至溫度平穩(wěn)型啟動(dòng)；隨著管徑的增大，圓管脈動(dòng)熱管最小啟動(dòng)功率有所增大，而最佳充液率與傳熱熱阻隨之降低，在低充液率下有局部燒干現(xiàn)象的發(fā)生；矩形管脈動(dòng)熱管在相同工況條件