改進型重力輔助回路熱管特性研究.pdf

1、重力輔助回路熱管的特點主要在于不使用毛細結構,結構簡單、加工方便,依靠重力自然回流,蒸汽和液體有各自的通道,蒸發(fā)段和冷凝段熱阻小,依靠相變傳遞熱量,是一種解決電子器件冷卻的方法之一針對如何提高重力輔助回路熱管蒸發(fā)腔沸騰極限和換熱性能,本文從工質側入手,以提高工質擾動,加快氣泡脫離為目的,提出了將氣泡泵應用于重力輔助回路熱管,并自行搭建了實驗臺,通過芯片廢熱來驅動氣泡泵運行,以期強化蒸發(fā)段換熱,提升回路熱管傳熱傳質性能。另外,為了進一步強

2、化蒸發(fā)腔沸騰換熱,作者根據噴霧冷卻散熱的機理,提出了在蒸發(fā)段加裝超聲振蕩裝置用于大幅增加二次氣化核心,并開展了一些相關的有益的嘗試。本文總的具體工作內容如下：
　　(1)簡述了重力輔助回路熱管的運行機理,深入分析了強化重力輔助回路熱管換熱性能的沸騰換熱強化基本理論及模型;并提出了強化蒸發(fā)段傳熱的方案。
　　(2)搭建了一套帶氣泡泵效應重力輔助回路熱管實驗裝置：
　　a)對實驗裝置中的各個部件(包括蒸發(fā)段、冷凝段、儲液器

3、、加熱部分、測量部分)等進行選型與設計,并選擇確定系統(tǒng)工質;制作了加熱部分和蒸發(fā)段,選擇加熱方案,并實際測試加熱部分溫度分布均勻性;確定了測量方案及測點布置;確定了實驗方案;
　　b)實驗研究了冷凝溫度、加熱功率等參數(shù)對實驗裝置總熱阻及熱源表面溫度的影響。通過實驗得到了總熱阻、熱源表面溫度隨冷凝溫度、加熱功率及功率密度等參數(shù)變化的規(guī)律,并分析充液高度對裝置散熱性能的影響,根據實驗結果分析了最優(yōu)的充液高度確定方法。同時研究結果表明:

4、利用氣泡泵效應雖然會增大傳輸過程的傳輸熱阻,但卻能有效增強蒸發(fā)腔內擾流,進而增強換熱,提高臨界換熱熱流密度,加熱功率為646W時,最小熱阻為0.11℃/W;對于本裝置,存在一個最佳充液高度,通過觀察實驗流型圖可知,當上升管內為環(huán)狀流時,充液高度比較合理;蒸發(fā)段熱阻始終占據總熱阻主要部分。
　　(3)實驗研究了蒸發(fā)腔內加裝超聲振蕩霧化裝置對重力輔助回路熱管性能的影響實驗測試了加裝超聲振蕩霧化裝置后,重力輔助回路熱管散熱性能變化,并分