發(fā)布時(shí)間：2020-06-30 19:52

【摘要】：隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展,電子元器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,并向著高運(yùn)行速率、微小型、緊湊化方向發(fā)展,其熱通量越來越高。因此研究開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、安裝靈活方便、散熱效率高且易于維護(hù)的電子元器件散熱裝置具有十分重要的意義。環(huán)路熱管(loop heat pipe,LHP)是一種兩相的無動(dòng)力閉式高效傳熱設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于航天、余熱回收、電子冷卻、太陽(yáng)能等領(lǐng)域。與泵驅(qū)動(dòng)的散熱系統(tǒng)相比,環(huán)路熱管不需要外部驅(qū)動(dòng)力,系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性大大增加,維護(hù)成本更低。該系統(tǒng)利用工質(zhì)相變傳遞熱量,熱通量大,且其蒸發(fā)與冷凝過程分離,蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和位置布置比較靈活,冷凝器的形式和冷卻方式的選擇也多種多樣。但由于沒有外力的驅(qū)動(dòng),系統(tǒng)的傳熱極限將受到很大限制,因此強(qiáng)化環(huán)路熱管傳熱性能并盡可能提高極限換熱量尤為重要。為滿足高熱通量電子元器件散熱,本文設(shè)計(jì)了一種新型的平板環(huán)路重力熱管(loop gravity assisted heat pipe,LGHP),在傳統(tǒng)的圓柱式環(huán)路熱管工作原理基礎(chǔ)上,依靠重力替代毛細(xì)力作為系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力,并對(duì)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)成能與發(fā)熱器件直接配合的平板式,并改進(jìn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu),使其與發(fā)熱器件接觸更好,有效接觸面積增大,傳熱熱阻減少,極限熱流提高,且能節(jié)省大量空間。通過實(shí)驗(yàn)研究平板型環(huán)路重力熱管在不同熱負(fù)荷、不同擺放方式及不同工質(zhì)情況下的傳熱特性,并測(cè)得其極限熱流密度及傳熱系數(shù)。為了進(jìn)一步探究不同工質(zhì)對(duì)該種新型環(huán)路重力熱管所能達(dá)到的極限熱流密度的影響,本文建立了環(huán)路熱管的壓降模型,推導(dǎo)出無量綱數(shù)X和自循環(huán)動(dòng)力系數(shù)L與極限熱流密度之間的關(guān)系,并選取了多種工質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)于某一特定系統(tǒng)而言,當(dāng)無量綱數(shù)X和自循環(huán)動(dòng)力系數(shù)L的值越大,系統(tǒng)所能達(dá)到的極限熱流密度越大。因此,無量綱數(shù)X和自循環(huán)動(dòng)力系數(shù)L可以作為幫助我們選擇工質(zhì)以達(dá)到更高的極限熱流密度。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN03;TK172.4
【圖文】：

圖 1-1 脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)示意圖上圖所示的為管式脈動(dòng)熱管，板式結(jié)構(gòu)則是脈動(dòng)熱管的另一種實(shí)現(xiàn)形式（如圖 1），該種結(jié)構(gòu)是在平板上加工閉合彎曲通道而形成板式脈動(dòng)熱管。板式脈動(dòng)得益于構(gòu)特征更加易于小型化，因此在微小設(shè)備冷卻系統(tǒng)中也有較廣泛的應(yīng)用。

5圖 1-2 管式脈動(dòng)熱管與板式脈動(dòng)熱管于脈動(dòng)熱管的高效傳熱性，許多學(xué)者對(duì)脈動(dòng)熱管的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了拓展。鄧用板式脈動(dòng)熱管對(duì)大功率 LED 進(jìn)行散熱，并通過研究熱管壁面溫度及 LED 時(shí)間的變化特征證實(shí)了板式脈動(dòng)熱管對(duì)各功率 LED 都會(huì)產(chǎn)生非常顯著的冷立了用于 LED 的板式脈動(dòng)熱管水冷理論模型，證實(shí)了脈動(dòng)熱管的熱阻將對(duì) 低產(chǎn)生較大的影響。韓洪達(dá)等[26]將新型脈動(dòng)熱管應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)余熱回實(shí)驗(yàn)證明了脈動(dòng)熱管在空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)能量回收中可以發(fā)揮較大作用，具有明益和社會(huì)效益。Arab 等[27]用內(nèi)徑為 2mm 的通管制作了具有六個(gè)彎頭的超長(zhǎng)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2735749