脈動(dòng)熱管傳熱極限的熱性能實(shí)驗(yàn)及可視化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，電子產(chǎn)品發(fā)展日新月異，高度集成化和小型化導(dǎo)致小空間高熱流密度，從而制約了產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展。脈動(dòng)熱管由于其優(yōu)良的傳熱特點(diǎn)，在電子元件冷卻中有很大的應(yīng)用前景，但是其自身也有傳熱極限等問(wèn)題。在現(xiàn)有文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，本文以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合已有的研究成果，研究分析了脈動(dòng)熱管的傳熱極限特性。
　　 熱性能實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脈動(dòng)熱管的傳熱極限與傾角變化成正比，在低充液率時(shí)，傾角對(duì)傳熱極限的影響較小，而高充液率時(shí)，傾角的影響十分顯著。在相同傾角的

2、前提下，脈動(dòng)熱管的傳熱極限隨著充液率的增加先增大后減小，在60％附近達(dá)到最大值；熱阻隨著充液率的增加先減小后增大，有明顯的先下降再上升的過(guò)程，在60％附近達(dá)到最小值。在同種工況下水的傳熱極限高于丙酮的傳熱極限，對(duì)應(yīng)的熱阻也比丙酮的高，水達(dá)到傳熱極限時(shí)加熱段與冷卻段對(duì)應(yīng)的溫差遠(yuǎn)大于丙酮對(duì)應(yīng)的溫差。隨著加熱功率的增高，脈動(dòng)熱管的整體熱阻有下降的趨勢(shì)。本文進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)分析，由分析結(jié)果判斷出影響極限功率的因素的主次順序?yàn)椋撼湟郝?工質(zhì)>傾角。

3、隨著冷卻水溫度的升高，脈動(dòng)熱管的極限功率增加，對(duì)應(yīng)的加熱段以及冷卻段的溫差變小。
　　 通過(guò)可視化實(shí)驗(yàn)觀察到了塞狀流、混合流以及環(huán)狀流等流型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示管內(nèi)流型的變化對(duì)脈動(dòng)熱管的傳熱性能有很大的影響?？梢暬瘜?shí)驗(yàn)中觀察到，在一定的工況條件下，當(dāng)達(dá)到一定熱流密度時(shí)，管內(nèi)大范圍的出現(xiàn)環(huán)狀流，如再持續(xù)加熱，加熱段管內(nèi)出現(xiàn)干涸現(xiàn)象，主要有以下兩種類型：①加熱段U型彎頭同時(shí)出現(xiàn)干洞現(xiàn)象；②加熱段U型彎頭部分出現(xiàn)干涸現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)干涸造成傳