论文部分内容阅读
环路并行式热管(Looped Parallel HeatPipe,简称LPHP),是一种新概念的热管,作为一种高效传热元件,特别适用于小温差、高热流密度及特殊条件下的微电子、大功率器件及强光源等方面的散热。本文针对强光源散热的难题开发了环路并行式热管技术。在查阅大量文献的基础上,应用理论分析和试验研究相结合的方法,对环路并行式热管的传热机理、传热性能及影响因素作了研究。主要研究内容及结果为:(1)本论文研究开发了新型的环路并行式(LPHP)热管技术,是成功解决高热流密度条件下散热问题的有效途径之一。该技术成功解决了天文望远镜焦面散热的难题,体现了环路并行式热管技术的优势,尤其在特殊的应用场合;(2)搭建了研究环路并行式热管单管传热性能的试验系统,以及天文望远镜焦面散热器的性能评价测试系统。(3)根据试验得出:在试验条件范围内,加热功率对热管各测点温度分布特性影响较大,但改变冷却流量却没有影响,有丝网吸液芯结构比光管的热管壁面温度分布均匀;不同工作角度下有吸液芯的热管其两端温度变化趋势相一致,而无吸液芯热管则在冷凝段有很大区别,变化趋势不明显;输入功率和冷却流量对有吸液芯的环路并行式热管蒸发段运行温度影响小于冷却段,但对光管影响很大,使得壁面温度的波动频率和幅度都发生变化;丝网结构热管的温差主要存在于绝热段与冷凝段之间,光管结构的温差则在蒸发段与绝热段之间;两种内部结构的环路并行式热管的传热性能最佳的工作角度在30°左右,有丝网吸液芯热管比光管热管具有更好的传热特性,受充液率的影响小,光管热管的传热性能受充液率的影响较大。(4)对环路并行式热管的传热过程、传热机理做了理论分析,建立了环路并行式热管的热阻网格传热模型。在此基础上得出蒸发段换热系数理论计算值和实验值在±25%的范围内能较好地吻合,冷凝段换热系数的拟合公式计算值和实验值在±20%的范围内吻合较好。