平板熱管用于散熱冷卻強(qiáng)化傳熱試驗(yàn)研究.pdf

1、本文在本課題組前期工作的基礎(chǔ)上，對(duì)平板熱管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，為了提高熱管的冷卻效果，使用了一體化的翅片管作為平板熱管的冷凝端，選擇質(zhì)量濃度為0.5％的氧化鋁納米流體作為傳熱工質(zhì)，選用泡沫銅作為吸液芯，搭建試驗(yàn)臺(tái)架并設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案對(duì)系列平板式熱管進(jìn)行傳熱特性試驗(yàn)，研究了不同制備方法泡沫銅吸液芯和孔隙率、連通孔、充液率、納米流體基液、熱源分布、傾角和冷卻方式對(duì)平板熱管的傳熱性能影響，并與本課題組前期平板熱管的傳熱性能進(jìn)行了對(duì)比。在前期平板熱管的

2、基礎(chǔ)上研究了納米顆粒沉積對(duì)平板熱管傳熱性能的影響。
　　本文試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　1）泡沫銅吸液芯孔隙率對(duì)納米流體平板熱管傳熱性能有明顯的影響。其對(duì)平板熱管傳熱性能因泡沫銅吸液芯制備方法引起的孔隙微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和表面特征而差異較大。試驗(yàn)范圍內(nèi)，電化學(xué)法泡沫銅吸液芯平板熱管傳熱性能隨孔隙率提高而降低，而粉末復(fù)合法泡沫銅吸液芯平板熱管的傳熱性能隨孔隙率提高而升高。與電化學(xué)法制得的泡沫銅吸液芯相比，粉末復(fù)合法制得的泡沫銅吸液芯具有更高

3、的毛細(xì)抽吸力，粗糙度更大，理論上作為熱管吸液芯具有更好的傳熱性能。但是過(guò)大的表面粗糙度產(chǎn)生過(guò)密的氣泡反而會(huì)發(fā)生阻塞效應(yīng)，表現(xiàn)為電化學(xué)沉積法制得泡沫銅吸液芯熱管具有更好的傳熱性能。
　　2)平板熱管的連通孔不但能改善熱管蒸發(fā)端的均溫性，而且能減小熱管熱阻，提高熱管的傳熱性能。
　　3)在相同的條件下，本文的平板熱管與本課題組前期的平板熱管相比，最大傳輸功率提高了15%以上，具有更小的傳熱熱阻。
　　4)充液率過(guò)低或過(guò)高都

4、會(huì)降低平板熱管的傳熱性能，與42%和62%充液率相比，本文的最佳充液率為50%。
　　5)與乙醇基和丙酮基納米流體相比，水由于具有更高的汽化潛熱和和更大的表面張力，水基納米流體泡沫銅平板熱管具有更小的換熱熱阻。
　　6)相較于部分中間和部分側(cè)面，在全部中間的加熱方式下平板熱管具有更小的傳熱熱阻。在部分中間和部分側(cè)面的負(fù)荷分布下，熱源位置的改變只會(huì)改變熱管蒸發(fā)端壁溫最高點(diǎn)的位置，對(duì)熱管的整體傳熱性能沒(méi)有太大的影響。
　　

5、7)試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著熱管軸向傾角的增加，熱管的傳熱性能降低。在小角度范圍內(nèi)，熱管熱阻增加比較緩慢，當(dāng)角度增加到一定程度時(shí)，傳熱性能迅速惡化，熱阻急劇升高。
　　8)在相同的條件下，冷卻風(fēng)速的增加能在一定程度上提高熱管的傳熱性能。隨著風(fēng)速的增加，熱管熱阻降低，當(dāng)風(fēng)速增加到一定程度，熱管熱阻變化很小。
　　9)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間放置的平板熱管由于納米顆粒的沉積不但使得熱管的均溫性變差，而且會(huì)降低熱管的傳熱特性，隨著加熱功率的升高，一