發(fā)布時(shí)間：2022-01-12 11:59

　　與傳統(tǒng)熱管不同的是,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。蒸發(fā)器內(nèi)部毛細(xì)芯提供的毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)了工質(zhì)流動(dòng),規(guī)避了傳統(tǒng)熱管兩相工質(zhì)在同一管道內(nèi)相互逆行的缺點(diǎn)。經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展,環(huán)路熱管已經(jīng)根據(jù)用途、形態(tài)等因素被開發(fā)為多種類型。其中,小型平板型環(huán)路熱管是中小型電子設(shè)備散熱很好的解決方案。隨著對環(huán)路熱管探究的逐漸深入,很多環(huán)路熱管獨(dú)有的現(xiàn)象和缺點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)。研究者也不斷提出各種方案來解決環(huán)路熱管工作時(shí)出現(xiàn)的問題。但是在小型平板型環(huán)路熱管的應(yīng)用過程中,由于蒸發(fā)器相對較薄,導(dǎo)致其漏熱量大、毛細(xì)芯壽命較短、溫度波動(dòng)、啟動(dòng)不穩(wěn)定等問題,嚴(yán)重制約了平板型環(huán)路熱管的普及及發(fā)展。本文在同課題組和其他研究者的研究基礎(chǔ)之上對環(huán)路熱管內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),采用了已經(jīng)經(jīng)過本課題組詳盡研究過的碳纖維毛氈作為毛細(xì)芯。分別使用乙醇、丙酮和乙醇丙酮體積比為1:1的混合物作為工質(zhì),對環(huán)路熱管的工作性能進(jìn)行了研究。另外,結(jié)合環(huán)路熱管內(nèi)部工質(zhì)的運(yùn)行情況詳盡探究了上述問題的發(fā)生原因,并對環(huán)路熱管系統(tǒng)進(jìn)行了可視化改造。使用石英玻璃作為頂蓋,并通過特殊設(shè)計(jì)的密封結(jié)構(gòu)、材料,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的可視化運(yùn)行。工質(zhì)在內(nèi)部的流動(dòng)和相變過程被清晰的... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１電子設(shè)備失效原因占比??

?第一章緒論???毛細(xì)芯能夠?qū)⑵鋬?nèi)部產(chǎn)生的氣體工質(zhì)轉(zhuǎn)移至氣體管線，從而實(shí)現(xiàn)工質(zhì)和熱量的定??向傳輸。??蒸發(fā)器?＾熱源熱量??ｆｒ￣］?Ｔ／Ｔｌ／＇ｒ＾ＴＴＴＴ＾＾＇?ｙ??液體補(bǔ)悽器?毛細(xì)芯?蒸汽槽道??Ｉ?＾??＼液體管線?蒸汽管線??Ｕ?冷凝器??ｖＳ。｛?）?＼?）?（?￣?Ｊ??〇釋放熱里??圖１－２環(huán)路熱管原理圖??由原理圖看出，環(huán)路熱管系統(tǒng)的核心組件是蒸發(fā)器，而毛細(xì)芯是蒸發(fā)器中的??主要部件。毛細(xì)芯材料通常采用的是多孔燒結(jié)金屬［７＿９】、金屬絲網(wǎng)［Ｋ），ｎｌ、多孔有??機(jī)材料丨１２＇１３］或陶瓷材料｜１（１５］。環(huán)路熱管毛細(xì)芯的主要功能有兩個(gè)：第一，提供毛??細(xì)抽吸力作為工質(zhì)循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力；第二，將其內(nèi)部產(chǎn)生的氣體工質(zhì)轉(zhuǎn)移到氣體管??線中，實(shí)現(xiàn)工質(zhì)和熱量的定向輸送。毛細(xì)芯內(nèi)的孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑大小對毛細(xì)芯的??滲透率和抽吸力有著直接的影響，因此孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑大小對環(huán)路熱管的傳熱性??能也有著重要的聯(lián)系。通過其他研宄者的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，相對于同一種工質(zhì)，孑Ｌ??隙的孔徑越小，毛細(xì)抽吸力越大，工質(zhì)的驅(qū)動(dòng)力越大，但會(huì)導(dǎo)致滲透率較低，工??質(zhì)的流動(dòng)阻力大；孔隙孔徑越大，滲透率越高，工質(zhì)的流動(dòng)阻力越小，但其毛細(xì)??抽吸力會(huì)減校對于環(huán)路熱管，理想的毛細(xì)芯應(yīng)該具備以下幾點(diǎn)性質(zhì)：高滲透率??（減小工質(zhì)在毛細(xì)芯內(nèi)的流動(dòng)阻力）、孔隙孔徑�。ㄌ峁┹^大的毛細(xì)抽吸力）和??低導(dǎo)熱系數(shù)（減少向儲(chǔ)液腔的熱泄漏）［１６］。??設(shè)計(jì)環(huán)路熱管時(shí)首先應(yīng)根據(jù)其工作溫度范圍選擇工質(zhì)種類，然后再根據(jù)工質(zhì)??的化學(xué)性質(zhì)選擇環(huán)路熱管的殼體材料，并確保兩者不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不凝性??氣體。由于環(huán)路熱管主要是依靠工質(zhì)的相變過程來傳遞

工質(zhì)的驅(qū)動(dòng)力；不同的是，環(huán)路熱管具有單獨(dú)的液體和氣體管線，??實(shí)現(xiàn)了兩種物象的工質(zhì)分隔傳輸，避免了氣體工質(zhì)攜帶液體工質(zhì)的缺點(diǎn)，大幅減??小流動(dòng)阻力，但這種特性也為毛細(xì)芯的抽吸性能帶來了更嚴(yán)苛的要求。??Ｐｉ?＂ｆ????Ｖ＇ｆ??■Ｒ?Ａ?ｐ?Ａ?＇??ｋｘ?／；?：?ａＰｗｉ??上?￣￣??Ｐｘ??士．??：?ｉ?：??Ｉ?ｉ?｜?！??Ｉ?Ｉ?｜?ｉ????ｌ???Ｉ?．?Ｉ???兀?Ｔ７?＾?＾?Ｔ，??／ｊｍ／ｘ??圖１－３環(huán)路熱管循環(huán)Ｐ－Ｔ圖??如圖１－３所示，環(huán)路熱管運(yùn)行時(shí)的壓力一溫度關(guān)系變化，其中Ａ／＾為毛細(xì)抽??吸力，ＡＰＥＸ為忽略毛細(xì)芯自身阻力的總壓降。環(huán)路熱管內(nèi)部工質(zhì)的循環(huán)過程是從??氣體工質(zhì)離開蒸發(fā)器開始到液體工質(zhì)回到蒸發(fā)器為止。具體過程如下：??１—２，蒸發(fā)器吸收熱量溫度升高，在其氣體側(cè)工質(zhì)達(dá)到飽和蒸汽狀態(tài)１。其??后，氣體工質(zhì)匯入蒸汽槽道后進(jìn)入氣體管線，并且在此過程中被迅速加熱至過熱??狀態(tài)。而流動(dòng)阻力使得工質(zhì)在流動(dòng)過程中壓力略微下降，到達(dá)狀態(tài)２；??２—３，蒸汽離開蒸發(fā)器經(jīng)過氣體管線向冷凝器流動(dòng)，由于沿程阻力的原因壓??力下降。在理想情況下，如果對氣體管線保溫，則此過程為絕熱等溫過程；??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]適用于平板型環(huán)路熱管的碳纖維毛細(xì)芯改性及性能研究[D]. 劉峻瑜.山東大學(xué) 2019

碩士論文
[1]碳纖維毛細(xì)芯平板環(huán)路熱管的性能研究及優(yōu)化[D]. 劉龍飛.山東大學(xué) 2019
[2]功能梯度毛細(xì)芯研制及性能研究[D]. 張勁草.山東大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3584735