学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双孔径毛细芯的研制及其在环路热管中的应用研究

作 者: 李欢
导 师: 刘伟
学 校: 华中科技大学
专 业: 工程热物理
关键词: 环路热管 毛细芯 烧结 双孔径 平板型蒸发器
分类号: TK172.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 17次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)是一种利用毛细力驱动的热控制和热传输设备。它是近20年内发展起来的新技术,由于其具有传热量大、传输距离长、管路可弯曲、反重力能力强、无需运动部件、可靠性高等特点,广泛应用于航天器热控制和电子器件散热。环路热管由蒸发器,冷凝器,气体管路和液体管路组成,其中,蒸发器是整个环路热管的核心,它直接与热源相连接,利用其中的工质相变带走热源的热量,其设计结构直接决定了环路热管的运行情况。而位于蒸发器中的毛细芯,则是蒸发器中的核心部件,它为整个环路热管提供了毛细芯驱动力,其制作是整个环路热管中技术含量最高,过程最复杂的。本文在环路热管的上述两个方面进行研究:双孔径烧结型毛细芯的研制和具有二次毛细芯的环路热管系统实验。在烧结型毛细芯上,针对高热流密度情况下,单孔径毛细芯容易出现干烧,本文研究制作出双孔径毛细芯,通过对气相和液相的分离达到更好的性能。搭建了毛细芯制备台架,测量了毛细芯的孔隙率,并用经验公式计算了毛细芯的渗透率,使用扫描电子显微镜来观察毛细芯的孔径与孔径分布。结果表明,造孔剂含量为30%,5Mpa下加压成型,700℃烧结出的毛细芯,孔隙率为77.40%,渗透率为3.15×10-13m2,并具有足够的机械强度满足机械加工要求。在环路热管实验上,设计了具有二次毛细芯的平板式蒸发器,辅助主毛细芯抽吸液体,使用上面制作的双孔径毛细芯作为主毛细芯,以不锈钢丝网作为次毛细芯,使用甲醇作为工质,主要研究了环路热管的启动特性、变工况性能、温度波动情况和系统热阻。结果表明,具有二次毛细芯的环路热管具有良好的启动特性,热负荷从20W到100W均可以正常启动;在变工况工作条件,热负荷从20W到160W范围内变化,系统均可以稳定工作。环路热管在30W到90W的热负荷范围内,系统运行出现温度波动,在此区间外,系统温度无波动现象出现。系统在160W(热流密度16.6W/cm2)工作时,壁面温度为84.0℃,说明,将研制的双孔径毛细芯应用于环路热管,如果结构设计合理,完全可以满足高热流散热场合的要求。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-22
  1.1 概述  11-12
  1.2 环路热管工作原理  12-15
  1.3 国内外研究现状  15-21
  1.4 本文研究内容及方法  21-22
2 毛细芯的制作及其性能参数的测量  22-36
  2.1 引言  22
  2.2 毛细芯的制作  22-27
  2.3 毛细芯性能参数的测量  27-32
  2.4 机械加工对毛细芯孔结构的影响  32-33
  2.5 烧结参数对于毛细芯性能参数的影响  33-35
  2.6 本章小结  35-36
3 环路热管系统设计与制作  36-48
  3.1 引言  36
  3.2 环路热管的设计  36-41
  3.3 环路热管的制作  41-46
  3.4 模拟热源系统  46
  3.5 冷源系统  46-47
  3.6 数据采集  47
  3.7 本章小节  47-48
4 环路热管系统的性能测试  48-63
  4.1 引言  48
  4.2 实验步骤  48-49
  4.3 环路热管系统启动实验数据分析  49-62
  4.4 本章小节  62-63
5 总结与展望  63-65
  5.1 全文总结  63
  5.2 展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录 1 作者在攻读硕士期间发表的论文  70

相似论文

  1. TZ3Y20A-SrSO4陶瓷基复合材料的制备及摩擦学性能,TB332
  2. (ZrB2-ZrO2)/BN复合材料的反应热压烧结及其力学性能,TB332
  3. 芦苇基陶瓷的制备及性能研究,TQ174.1
  4. 凝胶注模SiC-AlN复相陶瓷的制备工艺与性能研究,TQ174.62
  5. 利用城市给水厂污泥制砖技术研究,X703
  6. 反应烧结多孔钛酸铝材料的研究,TQ133.1
  7. 锂电池负极材料烧成用氧化铝坩埚的开发研究,TQ174.6
  8. 粉煤灰页岩烧结砖烧结过程中硫的固定及硫释放规律的研究,X701.3
  9. 稀土铝酸盐Dy3Al5O12、NdAlO3、LaAl11O18粉体制备及烧结行为研究,TB383.3
  10. 铁基阀板在烧结过程中的变形规律及其影响因素研究,TF124.5
  11. 低摩擦高耐磨高纯氧化铝陶瓷的制备研究,TQ174.1
  12. 两步法反应烧结制备钛化物陶瓷复合材料,TQ174.1
  13. PSN-PZT压电陶瓷低温烧结研究,TM282
  14. 多层片式PTCR材料配比与还原-再氧化工艺研究,TN605
  15. 一种无固体颗粒的高性能有机银浆料及其工艺性能的研究,TN604
  16. 微波驱动电源及微波烧结炉研究,TN015
  17. 基于数据驱动的烧结处理过程建模和控制,TP273
  18. 纳米级Bi2Te3粉体的制备及其烧结性能研究,TB383.1
  19. Li铁氧体的低温制备及仿真应用,TM277
  20. 多孔钛的粉末烧结制备与性能研究,R783.1

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 热力工程、热机 > 工业用热工设备 > 换热设备 > 热管
© 2012 www.xueweilunwen.com