改進(jìn)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(diǎn)主要在于不使用毛細(xì)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)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(duì)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(zhì)側(cè)入手,以提高工質(zhì)擾動(dòng),加快氣泡脫離為目的,提出了將氣泡泵應(yīng)用于重力輔助回路熱管,并自行搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過芯片廢熱來驅(qū)動(dòng)氣泡泵運(yùn)行,以期強(qiáng)化蒸發(fā)段換熱,提升回路熱管傳熱傳質(zhì)性能。另外,為了進(jìn)一步強(qiáng)

2、化蒸發(fā)腔沸騰換熱,作者根據(jù)噴霧冷卻散熱的機(jī)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(guān)的有益的嘗試。本文總的具體工作內(nèi)容如下：
　　(1)簡述了重力輔助回路熱管的運(yùn)行機(jī)理,深入分析了強(qiáng)化重力輔助回路熱管換熱性能的沸騰換熱強(qiáng)化基本理論及模型;并提出了強(qiáng)化蒸發(fā)段傳熱的方案。
　　(2)搭建了一套帶氣泡泵效應(yīng)重力輔助回路熱管實(shí)驗(yàn)裝置：
　　a)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置中的各個(gè)部件(包括蒸發(fā)段、冷凝段、儲(chǔ)液器

3、、加熱部分、測(cè)量部分)等進(jìn)行選型與設(shè)計(jì),并選擇確定系統(tǒng)工質(zhì);制作了加熱部分和蒸發(fā)段,選擇加熱方案,并實(shí)際測(cè)試加熱部分溫度分布均勻性;確定了測(cè)量方案及測(cè)點(diǎn)布置;確定了實(shí)驗(yàn)方案;
　　b)實(shí)驗(yàn)研究了冷凝溫度、加熱功率等參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置總熱阻及熱源表面溫度的影響。通過實(shí)驗(yàn)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(duì)裝置散熱性能的影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析了最優(yōu)的充液高度確定方法。同時(shí)研究結(jié)果表明:

4、利用氣泡泵效應(yīng)雖然會(huì)增大傳輸過程的傳輸熱阻,但卻能有效增強(qiáng)蒸發(fā)腔內(nèi)擾流,進(jìn)而增強(qiáng)換熱,提高臨界換熱熱流密度,加熱功率為646W時(shí),最小熱阻為0.11℃/W;對(duì)于本裝置,存在一個(gè)最佳充液高度,通過觀察實(shí)驗(yàn)流型圖可知,當(dāng)上升管內(nèi)為環(huán)狀流時(shí),充液高度比較合理;蒸發(fā)段熱阻始終占據(jù)總熱阻主要部分。
　　(3)實(shí)驗(yàn)研究了蒸發(fā)腔內(nèi)加裝超聲振蕩霧化裝置對(duì)重力輔助回路熱管性能的影響實(shí)驗(yàn)測(cè)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