通道结构对脉动热管传热性能的影响研究

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1、＞乂主禮？２大違ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ损王等恆巧交ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ鐵通道结构对脉动热管传热性能的影响研究学科专业＿＿＿＿＿＿化堂王整作者姓名李楠指导教师＿＿＿＿马学虎教授答辩日期２０１５年６月硕±学位论文通道结构对脉动热管传热性能的影响研究ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣｈａｎｎｅｌＳ化ｕｃｔｕｒｅｏｎＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｕｌｓａｔｉｎｇＨｅａｔＰｉｐｅｓ；李楠作者姓名

2、学科、专业：化学工程：２１２０７０２９学号指导教师：马学虎教授完成日期１５．０６．０５：２０乂金巧义夫＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中邑经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他巧途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均邑在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

3、若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。、学位论文题目Ｉ）教善爸精ｆｅ淹编彭响：滿怠键批Ｗ满滅和￣／兴：＞年＾作者签名；：日期月日蝴大连理工大学硕±学位论文摘要脉动热管是一，无传统热管的毛细巧结构种新型高性能传热设备，由包含蒸发和冷。因其结构简单凝的毛细管或多个Ｕ形槽道组成、易于加工制造、传热量高等特点，有着广泛的用途，在大功率ＬＥＤ散热方面有着很好的应用前景。脉动热管的通道直径较小，工作介质在通道内部形成间隔的汽弹和液弹，蒸发段和冷凝段的温度梯度引起的一压差是液弹脉动的驱动力。由于脉动热管集显热传热传递和

4、潜热传递于体，管内复杂。的汽液两相流致使目前其机理依然不是十分清晰为此，许多学者针对影响脉动热管性能的影响因素展开了广泛研究。脉动热管中液弹的运动行为对其传热性能有着至关重要的影响作用，通过改善液弹的脉动状况可有效提高脉动热管的工作效果。因此，本文基于改变脉动热管的通道结构来研究其影响作用。一矩形通道结构热管研究的基础之上本文在均，设计加工了另外四种不同结构的脉动热管。在通道中引入了半圆形截面结构和不同水力直径的渐扩渐缩通道结构，完成了不同充液率条件下的可视化实验和传热实验。同时，设计了小型多通道双面矩形热管设备，研巧了

5、固定充液率条件下，倾斜角度对热管传热性能和启动性能的影响。通过Ｗ上研究，为提高脉动热管传热性能和不同安装环境下的适用性提供实验支持，并探索热管在大功率ＬＥＤ散热方向的应用可行性。实验研究表明，矩形截面结构的脉动热管由于具有尖角结构，能够促进液逆的脉动。并改善蒸发段的液体回流情况Ｉ因此具有更好的传热性能渐扩渐缩通道中液体运动时受到两侧不同壁面的影响作用而出现非对称型汽液相界面，并促进了液体内部的接混作一用，同时蒸发段凹槽内液体的残留会减小干壁面积，促进液体蒸发。相比于１＃均通道热管？，３＃渐扩渐缩热管在充液率为３０％、５０％和

6、７０％时传热性能分别提高了４％３２％、？％和？４％２５６％１８％。然而，水力直径较小的４＃热管，液弹的受到较大的阻力作用，导致其传热性能变差。针对双面矩形通璋热管的研究发现，倾斜角度越大，重力在液弹运动方向上的分力越大，稳定运动时的工作温度，热管传热性能越好。加热功率越大，热管启动时间越短越高。关键词：脉动热管；通道结构；传热性能；启动性能小遁道结构对脉动热管传热性能的影响研究ＥｆｅｃｔｓｏｆＣｈａｎｎｅｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅ０打ＨｅａｒＴｒａｎｓ反ｒＰｅｉｆｏｅｍａｎｃｅｏｆＰｕｌｓａｔｉｎｇ

7、ＨｅａｔＰｉｐｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＰｕｌｓａｔｉｎｇｈｅａｔｐｉｐｅ（ＰＨＰ）ｉｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｈｅａｔｐｐｅｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆｌＢｃｉｅｎｃｅｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｓｕｃｈａｈｅａｔｐｅｉｓｄｕｅ化ｉｔｓｓｉｍｐｌｅｓ化ｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｉｈｐｊｐｇｈｅａｔｔｒａｎｓ按ｒｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ－化ｈａｓａｒｏｍｉｓｉｎｆｂｔｕｒｅｆｏｒｄｉ游ｉａｔｉｎｈｉｈｒａｄｅｈｅａｔ

8、ｉｎｈｉｇｈｐｐｇｐｇｇｇｐｏｗｅｒＬＥＤｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｉｎｎｅｒ