【摘要】：平板脈動(dòng)熱管不僅具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且能實(shí)現(xiàn)高效熱量傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),而且因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能滿足電子設(shè)備散熱安裝需求,因此它成為了應(yīng)用在電子元件冷卻和空間控?zé)犷I(lǐng)域的新型高效元件。本文在普通型平板脈動(dòng)熱管的研究基礎(chǔ)上,根據(jù)微泵效應(yīng)提出了一種新型的漸變式平板脈動(dòng)熱管,并利用VOF方法建立了氣液兩相流動(dòng)與傳熱的非穩(wěn)態(tài)模型,對(duì)普通型平板脈動(dòng)熱管和漸變式平板脈動(dòng)熱管進(jìn)行了數(shù)值模擬。利用工質(zhì)的氣體體積分布云圖分析了兩種平板脈動(dòng)熱管管內(nèi)的氣液兩相行為及其流向的特點(diǎn);根據(jù)兩種平板脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)段溫度振蕩曲線分析了漸變式結(jié)構(gòu)對(duì)平板脈動(dòng)熱管啟動(dòng)溫度和振蕩的影響;通過(guò)改變平板脈動(dòng)熱管的大/小截面的比值及運(yùn)行工況得到了兩種平板脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)時(shí)間和運(yùn)行熱阻的規(guī)律,并對(duì)兩種平板脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)時(shí)間和運(yùn)行熱阻進(jìn)行了比較分析。模擬結(jié)果表明:(1)漸變式結(jié)構(gòu)對(duì)氣液塞變化影響不大,但增加了管內(nèi)泡狀流的范圍,且有利于形成穩(wěn)定的單向循環(huán)流;由溫度振蕩曲線也得知,漸變式結(jié)構(gòu)增加了管內(nèi)工質(zhì)蒸發(fā)段溫度的振蕩頻率,并減小了溫度的振蕩幅度。(2)隨著大/小截面比值的增加,漸變式平板脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯;在40%和50%充液率下兩類平板脈動(dòng)熱管啟動(dòng)時(shí)間的差值較大,當(dāng)充液率超過(guò)50%后兩類平板脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)時(shí)間的的差值逐漸減小;熱流密度越大,兩類脈動(dòng)熱管啟動(dòng)時(shí)間的差值也越大;工質(zhì)不同時(shí),兩類脈動(dòng)熱管啟動(dòng)時(shí)間的差值也不同。(3)隨著漸變式結(jié)構(gòu)大/小截面比值的增大,平板脈動(dòng)熱管的運(yùn)行熱阻先減小后增大,并在1.5:1比值時(shí)達(dá)到最優(yōu);在較大的加熱熱流密度下,漸變式結(jié)構(gòu)對(duì)平板脈動(dòng)熱管的影響增強(qiáng),此時(shí)兩類平板脈動(dòng)熱管運(yùn)行熱阻的差值明顯大于較小加熱熱流密度下的運(yùn)行熱阻差值;在相同工況下以水、甲醇和乙醇為工質(zhì)時(shí)兩類平板脈動(dòng)熱管運(yùn)行熱阻的降低程度不同,其中以甲醇為工質(zhì)的平板脈動(dòng)熱管的降低程度最明顯。
【圖文】：

圖 1-1 射流沖擊技術(shù)工作原理[3]gure 1-1 Working principle of jet impact technolo另一種典型的根據(jù)相變來(lái)強(qiáng)化換熱的技術(shù)augler 等人首次提出，，傳統(tǒng)的熱管包含入適量的工質(zhì)，并通過(guò)工質(zhì)傳遞熱量。其的傳熱性能而被廣泛的用于電子元件和成為限制其大批量生產(chǎn)的主要因素。i[5]提出了脈動(dòng)熱管，脈動(dòng)熱管的管徑一芯、不需要消耗外界的機(jī)械功或者其他形熱后發(fā)生相變并把熱量傳遞到冷凝段，熱多種形式，在解決電子元件散熱問題的

圖 1-2 熱管的工作原理Figure 1-2 The working principle of heat pipe介行機(jī)理及分類行機(jī)理是：先把脈動(dòng)熱管抽為真空，再?zèng)_入一定管內(nèi)真空狀態(tài)和表面張力的影響，管內(nèi)工質(zhì)啟動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)段內(nèi)壁面附近的液塞由于吸收熱著熱量的逐漸增加，小氣泡受熱膨脹成為大冷凝段由于壁面溫度低，其汽塞逐漸凝結(jié)放熱多，故在蒸發(fā)段與冷凝段之間形成壓力差，管液壓差等的共同作用下不斷脈動(dòng)并攜帶熱量流工質(zhì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，故在蒸發(fā)段與冷凝段之間
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK172.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2657966