【摘要】：隨著通信技術(shù)和電子科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電子產(chǎn)品的性能提升速度越來越快。電子產(chǎn)品性能提升的加速,對電子領(lǐng)域散熱提出了更高的要求。傳統(tǒng)的單相流體對流換熱方式早已無法滿足新的散熱需求,熱管的應(yīng)用雖然在一定程度上解決了一些新?lián)Q熱場景的需求,但其換熱距離短、受重力方向影響嚴(yán)重等缺點限制了其應(yīng)用上限。環(huán)路熱管是一種蒸發(fā)器與冷凝器分離的兩相換熱裝置,通過蒸發(fā)器內(nèi)毛細(xì)芯產(chǎn)生的毛細(xì)壓力來驅(qū)動工作介質(zhì)流動,有效規(guī)避了傳統(tǒng)熱管的缺點。其中小型平板環(huán)路熱管是小型電子設(shè)備換熱的絕佳方案,被越來越多的學(xué)者所關(guān)注。目前的小型平板環(huán)路熱管大多采用燒結(jié)毛細(xì)芯,然而小型平板環(huán)路熱管在制造過程中出現(xiàn)的蒸發(fā)器太薄導(dǎo)致的漏熱嚴(yán)重、毛細(xì)芯易損壞等問題,嚴(yán)重影響了小型平板環(huán)路熱管的發(fā)展。本文針對小型平板環(huán)路熱管研發(fā)過程中的這些痛點,提出了使用柔性的、導(dǎo)熱系數(shù)小的碳纖維氈作為小型平板環(huán)路熱管毛細(xì)芯的方法。碳纖維對水呈現(xiàn)出明顯的疏水性,但對乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑呈現(xiàn)出較強(qiáng)的浸潤性。本文通過搭建碳纖維毛細(xì)芯性能測試實驗臺,對碳纖維毛細(xì)芯的各項性能進(jìn)行了研究。包括通過高速攝像機(jī)對碳纖維毛細(xì)芯對各種工質(zhì)的浸潤性進(jìn)行試驗分析研究;利用紅外攝像機(jī)與電子天平研究了碳纖維毛細(xì)芯對乙醇、丙酮的毛細(xì)抽吸特性;利用Hot Disk熱常數(shù)分析儀研究了碳纖維毛細(xì)芯的導(dǎo)熱性能。通過實驗驗證了碳纖維毛細(xì)芯的性能符合環(huán)路熱管毛細(xì)芯的要求。同時,本文還設(shè)計制造了一種適配碳纖維毛細(xì)芯的小型平板環(huán)路熱管,并利用乙醇做工質(zhì)實現(xiàn)了環(huán)路熱管的運行。為了進(jìn)一步完善碳纖維毛細(xì)芯體系,利用析晶沉淀法達(dá)到了控制碳纖維毛細(xì)芯孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu)的目的,改善了碳纖維毛細(xì)芯的毛細(xì)抽吸性能,并提供了一種復(fù)合孔隙結(jié)構(gòu)碳纖維毛細(xì)芯的制備方法,進(jìn)一步提高了碳纖維毛細(xì)芯的整體性能和應(yīng)用潛質(zhì)。同時,針對環(huán)路熱管運行過程中出現(xiàn)的逆向漏熱與蒸汽泄露較為明顯的問題,對原有環(huán)路熱管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,并通過實驗驗證了新型環(huán)路熱管的換熱性能。
【圖文】：

抽吸力）UO。逡逑環(huán)路熱管按照蒸發(fā)器的形狀可以分為圓柱型環(huán)路熱管和平板型環(huán)路熱管逡逑ｔ１６，１＇如圖１－２邋（ａ）為圓柱型環(huán)路熱管，圖１－２邋（ｂ）為平板型環(huán)路熱管。與逡逑傳統(tǒng)的圓柱型環(huán)路熱管相比，平板型環(huán)路熱管可以更好地與加熱元件結(jié)合，，逡逑從而增加與熱源的接觸面積并使毛細(xì)芯更均勻地受熱。從場協(xié)同原理的角度逡逑來看，平板型環(huán)路熱管的速度和溫度梯度角度小于圓柱型環(huán)路熱管的角度，逡逑并且具有更好的傳熱效率［１８］。逡逑＼ｘ逡逑（ａ）逡逑必⑤２＇以l#、ｔｒ，，：上逡逑（ｂ）逡逑圖１－２圓柱型環(huán)路熱管與平板型環(huán)路熱管實物圖逡逑４逡逑

圖１－３環(huán)路熱管工質(zhì)循環(huán)Ｐ－Ｔ圖逡逑環(huán)路熱管工質(zhì)循環(huán)Ｐ－Ｔ圖如圖１－３所示，用Ｐ－Ｔ圖描述環(huán)路熱管的運行原理逡逑［３［３，１９］逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TK172.4

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本文編號：2640435