微沟槽热管传热性能实验研究.pdf

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1、机械设计与制造第6期106MachineryDesign&Manufacture2010年6月文章编号：1001—3997(2010)06—0106—03微沟槽热管传热性能实验研究谢添锦谢晋(华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640)Experimentalresearchonheattransferperformanceofmicro-grooveheatpipeXIETian-jin，XIEJin(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，South

2、ChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)9【摘要】为研究充液率、真空度和长度对热管传热性能的影响作用，利用基于虚拟仪器技术的热管92传热性能测试平台对直径6ram的微梯形沟槽热管在不同充液率、不同真空度以及不同长度等条件下进28行实验测试。实验表明：微沟槽热管的最佳充液率在(75～100)％之间。热管内必须具备足够低的真空度，且2《充液率需根据真空度的不同适当调整。热管长度缩短可以提高其传热性能，但长度较短时，需适当提高充《2液率。》2关键词：微

3、沟槽热管；充液率；真空度；长度；传热性能2；【Abstract】／nordertoresearchtheimpactoftheliquidfillingratio，vacuumandlengthtoheattransfer；2peformaneeofheatpipe，microTrapezoidalgrooveheatpipewith6ramdiameterisexperimentedandtested22ontheconditionofdifferentliquidfillingratios，vacuu

4、msandlengthsbythetestplatformofheattransfer2《pe~rmaneebasedonthevirtualinstrumenttechnology．Experimentsindicatethatthebestliquidfillingratio35isbetween75％and100％．Vacuumshouldkeeplowenough，andtheliquidfillingratioshouldappropriatety《2aaju~tinaccordancewith

5、differentvacuum．，厂thelengthofheatpipedecreases，itsheattransferpe咖卜l2matteewouldincrease．However，liquidfillingrationshouldbeincreasedwhenheatpipeistooshoa．2《Keywords：Micro-grooveheatpipe；Liquidfillingratio；Vacuum；length；Heattransferperfor-mance中图分类号：TH16，T

6、K124文献标识码：A1前言系统以及相应的测量系统组成。热管是一种利用工质相变，在小温差条件下进行热量传递的高效传热元件。其在余热回收，航空航天，电子元件散热等领域具有广泛应用_l】。热管作为传热元件，衡量其好坏的最主要指标为传热性能。目前，对热管传热性能的研究主要集中在传热理论分析以及毛细芯结构对传热性能的影响等方面。庄骏等日对热管传热进行了比较系统的理论分析。Wang等喂出可提高热管传热性能的毛细芯制造工艺。Jiao等呗0研究了不同形状的槽道对热管传热性能的影响。陶汉中等对压扁度对轴向梯形槽道热管传热

7、性能的影响进行实验分析。曲燕等_6l研究了不同放置倾角对轴向槽道热管传热杼『生的影响。影响热管传热性能的因素远不止这些。KANG等研究发现，真空度和充液率是影响微热管性能的重要因素。此外，所制造热管的长图1热管传热性能测试装置度也会对性能产生很大影响。如图1所示，蒸发段的温差为：目前，尚没有相关文献对充液率、真空度、长度等因素对热管△Te=To—Tj(1)传热性能的影响作用进行系统研究。因此本文将针对这几个重要热管的平均热阻计算式为：的影响因素进行实验测试分析，研究其对热管传热性能的影响规R：AT／Q(2

8、)律，以指导工艺设计。AT=(+)／2一(+)，2(3)2热管传热性能测试装置式中：△—热管蒸发段与冷凝段温差；如图1所示，热管传热性能测试装置。主要由加热系统，冷却Q—输入到热管的功率。★来稿日期：2009—08—12第6期谢添锦等：微沟槽热管传热性能实验研究1072．1加热系统加热系统主要由调压变压器、数显功率表、电阻加热棒、加热铜块以及保温电木组成。加热棒嵌入于加热铜块中，加热棒产生的热量通过加热铜块对热管蒸发段进行加热