双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析

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1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩ￡ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ＾ｉ＃１＾＂．－＊ＩＬ，＇遺论文题目双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析专业学位类别’工程硕壬学号２０１３５１０８０１０１作者姓名程川指韋教师彭倍教授Ｉｔ？－独创性声明本人声明所呈巧的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知

2、，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢思。、￣：少年八月序日作者签名：ｙ／日期是＾论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅［。本人授权电子科技大学可＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾＾＾采巧影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论义在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：＾／口期：３兴巧八月１（／分类号密级UDC学位论文双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析（题名和副题名）程川（作者姓名）指导教师彭倍教授电子科技大学成都陈涛高工四川九洲电器集团有限责任公司绵阳（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称机械工程提交论文日期2015.10.15论文答辩日期2015.11.20学位授予单位和日期电子科技大学2015年12月答辩委员会主席评阅人DESIGNANDTHERMALANALYSIS

4、OFDOUBLE-SIDEDPLATEHEATPIPESWITHMICRO-RECTANGULARCHANNELSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ChengChuanSupervisor:Prof.PengBeiSchool:SchoolofMechatronicsEngeeringofUESTC摘要摘要目前微矩形槽道平板热管成为热管研究和开发的重点。由于其采用相变传热原理，具有较高的

5、导热系数，可将电子设备内部高热流密度器件产生的热量迅速带离，从而避免内部器件局部过热问题。目前对该技术的研究较多，但是缺乏系统的验证，相关结果有待考究。同时缺乏影响双面微矩形槽道平板热管启动性能与传热性能的影响因子分析，故本文开展双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析，为双面微矩形槽道平板热管在电子设备上的运用奠定基础。（1）本文介绍了平板热管的设计方法及制造工艺，并对热管的传热极限进行验算，得到影响平板热管传热性能的主要极限为毛细极限。（2）由于微矩形槽道平板热管的尺度较小，微尺度区域内的热流体行为将体现出强烈的尺寸效应，宏观有限元分析软件应用于微流体分析仿真

6、时，仿真结果与实验数据存在巨大偏差，故本文基于蒸发薄液膜传热原理，建立了平板热管传热模型，通过四阶Runge-Kutta算法，对模型进行求解，得到了微槽道轴向、径向气液分布，蒸发薄液膜厚度、热流密度分布以及温度分布等参数，并通过实验测试，其计算结果与实测数据吻合较好。（3）对双面微矩形槽道平板热管进行了性能测试，发现较水平放置，平板热管竖直放置时的传热性能更优，但启动性能较差。这主要是由于热管竖直放置时，重力加速了热管内部液体的回流，使热管的传热性能得到增强。同时，重力也会使热管内部液体聚集在了蒸发端，而影响热管的启动性能，使得热管在较小的传热量下不能启动，而

7、必须在较大的传热量下，当热端温度达到一定温度后动才能启动。在启动过程中，冷热端温度发生跳变，热端温度迅速下降，而冷端温度迅速上升。而当热管水平放置时，热管在较小的传热量小即能迅速启动，而冷热端无温度跳变现象。（4）对微矩形槽道平板热管的启动性能与传热性能的影响因素进行了分析，发现了充液率、倾斜角、加热功率、加热位置、振动、液体的初始分布对热管热性能的影响较大。关键词：微矩形槽道，平板热管，蒸发薄液膜，启动性能，传热性能IABSTRACTABSTRACTAtpresent，micro-rectangularchannelplateheatpipebecomest

8、hefocusofresearchan