小型平板式环路热管的实验研究及蒸发器内部介观模拟

《小型平板式环路热管的实验研究及蒸发器内部介观模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号学校代砒密级博士学位论文小型平板式环路热管的实验研究及蒸发器内部介观模拟学位申请人：汪冬冬学科专业：工程热物理指导教师：刘志春教授答辩日期：年月日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringExperimentalStudyofMiniatureFlat-typeLoopHeatPipeandMesoscopicSimulationinsideEvaporatorPh.D.Ca

2、ndidate:WangDongdongMajor:EngineeringThermophysicsSupervisor:Prof.LiuZhichunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

3、法律结果由本人承担。学位论文作者签名：》务曰期：年月乂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属〒不保密忒请在以上方框内打“”学位论文作者签名：丨爸洚指导教师签名：日期：年务月乂曰曰期夕月仏曰本文得到国家自然科学基金资助华中科技大学博士学位论文摘要环路热管（

4、是一种利用工质相变传递热量的高效被动散热装置，具有传热能力强、传热热阻低、传输距离长、等温性好、无运动部件等优点，在高热流密度电子器件散热和航天器热控等方面具有广阔的应用前景。本文首先介绍的工作原理与工作特性，并分析蒸发器内的传热过程，阐述“背向导热”和“侧壁导热”造成的热漏对系统运行的影响。为了减少“侧壁导热”对系统性能的影响，将蒸发器从原来的型圈密封改变为焊接密封，系统的运行性能得到提高。实验结果表明，在蒸发器壁面温度不超过°的条件下，系统最大运行热负荷从提高到。为了降低“侧壁导热”和改善系统的启动性能，本文提出一种新型的双毛细芯蒸发器系统。基

5、于此，设计蒸发器分别釆用型圈和焊接密封的两套实验系统，研究不同充灌率、热沉温度、工质和重力辅助倾角下的运行特征，并对系统的温度波动现象进行机理分析。实验结果表明，双毛细芯蒸发器系统能在的低热负荷下成功启动，运行中充灌率对系统运行模式的转变有着重要影响。在重力辅助作用下，存在重力控制和毛细控制两种运行模式。此外，在双毛细芯系统的实验中还得到不同于以往系统的温度分布趋势。通过实验分析得出，蒸发器背面毛细芯对系统运行的影响与加载的热负荷大小以及热负荷的加载方式有关。为了解决多热源的散热问题，本文还设计和研制出一套并联式双蒸发器系统，对其启动、变热负荷以及

6、热分享等性能进行实验研究。系统在两个蒸发器均施加热负荷的工况下，都能启动成功，并能在低热负荷下由波动运行转变为平稳运行。高低热负荷搭配启动运行也展现出并联双蒸发器系统的优势。增加系统的充灌率，能够改善系统的启动性能。系统内回流液的流向影响着系统的热分享性能。本文通过实验烧结出具有高孔隙率和高渗透率的双孔径毛细芯，应用于实验系统展现出良好的工作性能。采用介观的格子方法模拟多孔结构内部的流动传热问题，得到其内部的流动细节，预测具有多相分布的多孔结构的有效热导率。华中科技大学博士学位论文并釆用格了方法的自由能多相相变模型初步模拟补偿腔内的气泡生成和脱离过

7、程，对毛细芯的设计有一定的指导意义，为毛细芯内的蒸发相变的介观模拟奠定基础。本文改进蒸发器的密封工艺，提出一种双毛细芯蒸发器结构系统和一种并联双蒸发器系统，从理论和实验两方面对平板型的启动和运行特性进行深入研究，分析蒸发器密封艺、充灌率、热沉温度、工质和重力倾角等对系统启动和运行性能的影响，研究结果对平板型的实际应用具有一定的指导意义。关键词：环路热管，平板型蒸发器，双孔径毛细芯，双毛细芯蒸发器，热漏，温度波动，格子方法华中科技大学博士学位论文，°，，华中科技大学博士学位论文，，华中科技大学博士学位论文目录目主要符号说明课题背景热管简介国内外研宄现

8、状的格子模拟工作原理及特性本文工作简介蒸发器不同密封方式及其对系统性能影响的实验研究引言蒸发器密封工艺实验系统不同蒸发器密