雙孔徑毛細芯的研制及其在環(huán)路熱管中的應用研究.pdf

1、環(huán)路熱管（Loop Heat Pipe，LHP）是一種利用毛細力驅(qū)動的熱控制和熱傳輸設備。它是近20年內(nèi)發(fā)展起來的新技術，由于其具有傳熱量大、傳輸距離長、管路可彎曲、反重力能力強、無需運動部件、可靠性高等特點，廣泛應用于航天器熱控制和電子器件散熱。
　　 環(huán)路熱管由蒸發(fā)器，冷凝器，氣體管路和液體管路組成，其中，蒸發(fā)器是整個環(huán)路熱管的核心，它直接與熱源相連接，利用其中的工質(zhì)相變帶走熱源的熱量，其設計結構直接決定了環(huán)路熱管的運行情況

2、。而位于蒸發(fā)器中的毛細芯，則是蒸發(fā)器中的核心部件，它為整個環(huán)路熱管提供了毛細芯驅(qū)動力，其制作是整個環(huán)路熱管中技術含量最高，過程最復雜的。
　　 本文在環(huán)路熱管的上述兩個方面進行研究：雙孔徑燒結型毛細芯的研制和具有二次毛細芯的環(huán)路熱管系統(tǒng)實驗。
　　 在燒結型毛細芯上，針對高熱流密度情況下，單孔徑毛細芯容易出現(xiàn)干燒，本文研究制作出雙孔徑毛細芯，通過對氣相和液相的分離達到更好的性能。搭建了毛細芯制備臺架，測量了毛細芯的孔隙率

3、，并用經(jīng)驗公式計算了毛細芯的滲透率，使用掃描電子顯微鏡來觀察毛細芯的孔徑與孔徑分布。結果表明，造孔劑含量為30％，5Mpa下加壓成型，700℃燒結出的毛細芯，孔隙率為77.40％，滲透率為3.15×10-13m2，并具有足夠的機械強度滿足機械加工要求。
　　 在環(huán)路熱管實驗上，設計了具有二次毛細芯的平板式蒸發(fā)器，輔助主毛細芯抽吸液體，使用上面制作的雙孔徑毛細芯作為主毛細芯，以不銹鋼絲網(wǎng)作為次毛細芯，使用甲醇作為工質(zhì)，主要研究了環(huán)

4、路熱管的啟動特性、變工況性能、溫度波動情況和系統(tǒng)熱阻。結果表明，具有二次毛細芯的環(huán)路熱管具有良好的啟動特性，熱負荷從20W到100W均可以正常啟動；在變工況工作條件，熱負荷從20W到160W范圍內(nèi)變化，系統(tǒng)均可以穩(wěn)定工作。環(huán)路熱管在30W到90W的熱負荷范圍內(nèi)，系統(tǒng)運行出現(xiàn)溫度波動，在此區(qū)間外，系統(tǒng)溫度無波動現(xiàn)象出現(xiàn)。系統(tǒng)在160W（熱流密度16.6W/cm2）工作時，壁面溫度為84.0℃，說明，將研制的雙孔徑毛細芯應用于環(huán)路熱管，如果