不同管徑-管型下閉式環(huán)路脈動熱管的傳熱特性研究.pdf

1、脈動熱管作為一種新型高效的換熱裝置，具有結構簡單、成本低廉、傳熱高效以及適應性強的特點。其結構由一根毛細管折彎構成，工質在表面張力的作用下形成了氣塞和液塞交替存在的分布狀態(tài)。在其工作時，利用氣塞、液塞的脈動現象以及工質的相變進行換熱。因此被認為是迎接當前和未來電子散熱問題的最有前景的手段之一，同時在航天領域也具有非常好的應用前景。
　　目前，研究者們對脈動熱管的理論以及傳熱性能做了大量的研究。本文基于一系列理論假設，根據質量、能量

2、、動量守恒三大方程建立了圓形脈動熱管、矩形管脈動熱管的模型，并對其進行了模擬。計算結果表明，在工作工況下，脈動熱管傳熱熱阻隨著熱流密度的增大而不斷減小，并且下降趨勢不斷減緩。同時，在不同管徑下，圓管脈動熱管均存在最佳充液率。此外，方管脈動熱管的潛熱傳熱量占總傳熱量的比例隨著熱流密度的上升而增大，隨著充液率的上升而減小。
　　本文通過搭建四種管徑（1mm、2mm、3mm、4mm）的圓管脈動熱管實驗臺以及當量直徑為4mm的矩形管脈動熱

3、管實驗臺，完成了熱性能實驗研究。通過實驗數據分析比較，研究了管徑與管型對脈動熱管啟動特性、最小啟動功率、最佳充液率、傳熱熱阻以及燒干特性的影響。研究結果表明：當蒸發(fā)段的輸入功率超過最小啟動功率時，隨著熱流密度的增加，脈動熱管的啟動時間變短，脈動熱管的啟動過程由溫度突變型啟動過渡至溫度平穩(wěn)型啟動；隨著管徑的增大，圓管脈動熱管最小啟動功率有所增大，而最佳充液率與傳熱熱阻隨之降低，在低充液率下有局部燒干現象的發(fā)生；矩形管脈動熱管在相同工況條件