納米流體和自濕潤(rùn)流體振蕩熱管的傳熱特性.pdf

1、隨著人類(lèi)對(duì)設(shè)備便攜度和集成化的要求越來(lái)越高，各種產(chǎn)品、設(shè)備超溫的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，影響了人們正常的生產(chǎn)和生活。振蕩熱管能夠有效改善設(shè)備散熱問(wèn)題，尤其振蕩熱管結(jié)構(gòu)緊湊、易彎折、傳熱特性好等優(yōu)點(diǎn)使其能適應(yīng)高熱流密度散熱，因此迫切需要更多的實(shí)驗(yàn)和理論研究。本文搭建了不銹鋼振蕩熱管傳熱性能試驗(yàn)臺(tái)，研究蒸餾水、氧化鋁-水納米流體和戊醇水溶液自濕潤(rùn)流體振蕩熱管的傳熱性能。通過(guò)改變傾角(0°、45°、60°、90°)，加熱功率40W～120W及納米流體和

2、自濕潤(rùn)流體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，對(duì)比振蕩熱管的溫度振蕩特性、啟動(dòng)特性和傳熱特性。具體結(jié)論如下:
　　1、以水和戊醇溶液為工質(zhì)時(shí)，振蕩熱管在水平方向上很難啟動(dòng)。其他傾角下，較低功率時(shí)，振蕩熱管的溫度振蕩頻率較慢，隨功率增加，振蕩加快;加熱功率到一定功率值，繼續(xù)增加，振蕩頻率的變化變得不明顯。
　　2、振蕩熱管的啟動(dòng)特性同時(shí)受傾角、功率、工質(zhì)等多種因素影響，一般情況下啟動(dòng)時(shí)間隨加熱功率增加而逐漸縮短，各工質(zhì)的最佳啟動(dòng)角不同。較高功率時(shí)，傾

3、角作用減弱，基本上只受加熱功率的影響。
　　3、振蕩熱管的傳熱熱阻主要受加熱功率的影響，大多數(shù)情況下，與加熱功率成負(fù)相關(guān)關(guān)系。存在一個(gè)臨界角度，低于臨界角的熱管傳熱熱阻在較小功率時(shí)受到由于傾角而產(chǎn)生的重力的作用，而超過(guò)臨界角，傳熱熱阻則不受傾角的限制，只與加熱功率有關(guān)。同理，也存在一個(gè)較大的極限功率值，使極限功率后的傳熱熱阻不受傾角的作用。
　　4、以氧化鋁-水納米流體為工質(zhì)時(shí)，振蕩熱管在水平方向能啟動(dòng)并穩(wěn)定運(yùn)行。其他傾角下

4、的振蕩溫度變化規(guī)律與蒸餾水的十分相似，而工作溫度略有增加。納米流體能夠改善60W以上加熱功率下的啟動(dòng)特性，表現(xiàn)為使啟動(dòng)時(shí)間縮短。此外，適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米流體不僅能改善振蕩熱管的啟動(dòng)特性，還能降低其傳熱熱阻，增加傳熱功率。本實(shí)驗(yàn)的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0％。
　　5、戊醇溶液振蕩熱管的工作溫度要高于蒸餾水和納米流體為工質(zhì)時(shí)，這是由于戊醇溶液的沸點(diǎn)、比熱容較高。戊醇溶液振蕩熱管在水平方向亦不能啟動(dòng)，但適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的戊醇溶液能夠減小振蕩熱管