导　　师： 汤勇

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 不锈钢热管是一种高效的被动式相变传热元件,其具有耐高温、耐腐蚀、高热导率、高可靠性和无需额外动力等特点,在工业领域腐蚀环境下余热回收和非能动温度控制中取得了极其成功的应用。但是,目前不锈钢热管的形式以重力热管和丝网吸液芯热管为主,这些热管都存在一定的缺陷。因此,提出一种纤维烧结式不锈钢热管,以期弥补现有不锈钢热管的不足,扩大不锈钢热管的应用范围。本文围绕纤维烧结式不锈钢热管制造及其传热性能开展了一系列的研究工作。具体研究工作如下:(1)不锈钢纤维吸液芯制备及性能表征采用模压成形固相烧结的方法制得不锈钢纤维吸液芯。采用接触角测量仪和高速动态记录仪测试了吸液芯的润湿性能。拉拔纤维制备的吸液芯,纤维直径越小,润湿性能越差。拉拔纤维吸液芯比相同直径的车削纤维吸液芯润湿性能稍好。用红外热像仪研究了吸液芯的毛细性能,定义了毛细性能因子S。吸液芯孔隙率为80%时,车削纤维吸液芯毛细性能因子S最大。不同孔隙率的吸液芯,孔隙率越大,毛细性能因子S越小。(2)纤维烧结式不锈钢热管设计及制造对热管的管壳、端盖和工质等重要组成部分进行了设计和选取,对制备吸液芯的烧结参数进行了研究,得出最佳的烧结参数(烧结温度1200℃,保温时间90min),对不同的芯棒形式及材质进行了对比。对热管制造过程中的关键工艺进行了详细的介绍。在纤维装填工艺中,提出用同轴定位管内外柱面来固定管壳和芯棒的相对位置的方法,提高了纤维吸液芯与管壳的同轴度。在抽真空、灌注工艺中,在现有工艺基础之上,提出融合了各工艺优点的新工艺,有助于提高热管传热性能。(3)纤维烧结式不锈钢热管传热性能研究搭建了传热性能测试平台,定义了传热性能表征参数,对热管的传热性能进行了实验研究�

关 键 词： 不锈钢热管 纤维吸液芯 润湿性能 毛细性能 传热性能

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