导　　师： 莫海军

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 脉动热管因其具有极限功率大、传热距离远、结构简单、适应性强、导热性高、成本低廉、体积小等优点,被认为是解决未来小型化高热流密度电子元器件散热问题最有效的方法之一。然而,脉动热管内部的工质总是处于不稳定运行的状态且随时可能出现停顿、反转和振荡等现象,使其传热性能大大降低。针对脉动热管内部工质不能稳定单向运行导致其传热性能下降的问题,本文提出一种隔膜式单向阀脉动热管,通过隔膜式单向阀控制其管内工质的流向,促使其管内工质稳定地单向运行。本文设计制造出适用于对称和单侧两种加热模式的局部可视化脉动热管并与隔膜式单向阀集成,单向阀分别集成在脉动热管的冷凝端或加热端,且在单侧加热时考虑单向阀流向的影响。利用自主搭建的脉动热管实验平台在不同加热功率、不同倾斜角度和不同加热模式下实验测试单向阀脉动热管和与其参数完全相同的无单向阀脉动热管的传热特性。通过实验过程中观察脉动热管内部工质的运行状态和壁面温度随时间变化的规律,对脉动热管的启动特性和稳态特性等进行研究。在分析加热模式对脉动热管传热特性影响的基础上,研究不同工况下单向阀对脉动热管传热特性的影响。此外,通过脉动热管的质量、动量和能量守恒定理建立单向阀脉动热管在对称加热时的数学模型,并利用该模型对其稳态运行时的工质流速和潜热比例进行理论计算。研究结果表明:对称加热时,脉动热管内的工质不能稳定地单向运行,其通过工质的反复振荡或间歇性单向运行完成热量的传输;单侧加热时,脉动热管内的工质只有在重力的辅助下才能稳定地单向运行,且加热段的工质总是沿着反重力的方向运行。在脉动热管自身不能形成稳定单向运行的工况下,单向阀可以促使管内工质实现稳定的单�

关 键 词： 脉动热管 单向阀 对称加热 单侧加热 传热特性

领　　域： []