小型平板式环路热管的反重力运行特性-制冷学报.pdf

第３８卷 第１期 制冷 学 报 Ｖｏｌ． ３８，Ｎｏ． １ ２０１７ 年２ 月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１７ 文章编号：０２５３－４３３９（２０１７）０１－００８８－０７ ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ０２５３－４３３９２０１７０１０８８ 小型平板式环路热管的反重力运行特性 杨卧龙　 纪献兵　 徐进良 （华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室 多相流动与传热北京市重点实验室　 北京　 １０２２０６） 摘　 要　 为满足电子设备高效冷却的需要，本文从提高毛细压力、降低流动阻力、强化蒸发器壁面传热能力以及降低热泄漏方面 入手，设计了一种具有新型蒸发器结构的平板环路热管。 利用集成蒸气通道的一体式双孔毛细芯替代传统的机械加工微槽道， 并在反重力条件下对其传热性能进行实验研究。 结果表明：该环路热管具有良好的反重力运行性能，能够在２０ Ｗ热负荷下实现 快速、低温启动，且无温度波动现象；在２００ Ｗ热负荷下，能够维持蒸发器最高温度在８０ ℃以下，环路热管的热阻仅为０１５ Ｋ／ Ｗ。 由于新型蒸发器结构缩短了热传递路径，降低了蒸发／ 沸腾的强化以及热泄漏，与传统结构的环路热管对比，能够有效提升 环路热管的反重力运行能力。 关键词　 环路热管；反重力实验；蒸发器；双孔毛细芯 ＋ 中图分类号：ＴＢ６１ １；ＴＫ１７２；ＴＱ０５１．５ 文献标识码：Ａ Ａｎｔｉ⁃ｇｒａｖｉｔｙ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｌｏｏｐ Ｈｅａｔ Ｐｉｐｅ ｗｉｔｈ Ｆｌａｔ Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ Ｙａｎｇ Ｗｏｌｏｎｇ　 Ｊｉ Ｘｉａｎｂｉｎｇ　 Ｘｕ Ｊｉｎｌｉａｎｇ （Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｈａｓｅ Ｆｌｏｗ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０２２０６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｃｏｏｌｉｎｇ，ａ ｆｌａｔ ｌｏｏｐ ｈｅａｔ ｐｉｐｅ （ＬＨＰ） ｗｉｔｈ ｎｏｖｅｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｈｅａｔ ｌｅａｋａｇｅ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｅ⁃ ｖａｐｏｒａｔｏｒ ｏｆ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｆｌａｔ ｌｏｏｐ ｈｅａｔ ｐｉｐｅ，ｔｈｅ ｎｏｖｅｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｒｅｐｌａｃｅｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｈ ｂｉｐｏｒｏｕｓ ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ． Ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｔｈｅＬＨＰｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｔｔｈｅａｎｔｉ⁃ｇｒａｖｉｔｙｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｔｈｅＬＨＰｃａｎｓｔａｒｔ⁃ｕｐ ｑｕｉｃｋｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ ａｎｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｌｏａｄ ｏｆ２０ Ｗ． Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ ｎｏｖｅｌ ＬＨＰｗａｓ ａｂｌｅｔｏ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆｔｈｅｅｖａｐｏ