草酸铜对吸液芯及微热管传热性能的影响（研究生论坛）

热管是一种高效的电子设备传热元件。与纯金属相比,热管具有非常好的传热性能,而其吸液芯结构是决定其传热性能的关键。本研究在增大吸液芯孔隙率的同时不引入杂质并且不破坏吸液芯结构,以草酸铜作为造孔剂,研究了草酸铜的添加量对不同形状铜粉烧结过程中吸液芯的孔隙率与渗透率的影响,并研究了添加量与微热管的最大传热功率和温差的关系。实验结果表明：随着草酸铜含量的增加,吸液芯孔隙率增大,其最大传热功率及温差也变大;当添加草酸铜的含量相同时,不规则铜粉烧结热管的最大传热功率高于球形铜粉烧结热管,但其均温性与球形铜粉烧结热管相比较差;本文通过优化工质含量,研究出充液率与最大传热功率及温差的关系。当充液率在80%时,既能达到热管最大传热功率,温差也较低,是最佳的充液状态。     

草酸铜对吸液芯及微热管传热性能的影响

热管是一种高效的电子设备传热元件。与纯金属相比,热管具有非常好的传热性能,而其吸液芯结构是决定其传热性能的关键。为了在增大吸液芯孔隙率的同时不引入杂质并且不破坏吸液芯结构,以草酸铜作为造孔剂,研究草酸铜的添加量对不同形状铜粉烧结过程中吸液芯的孔隙率与渗透率的影响,以及添加量与微热管的最大传热功率和温差的关系。实验结果表明:随着草酸铜含量的增加,吸液芯孔隙率增大,其最大传热功率及温差也变大;当添加草酸铜的含量相同时,不规则铜粉烧结热管的最大传热功率高于球形铜粉烧结热管,但其均温性与球形铜粉烧结热管相比较差;通过优化工质含量,得到了充液率与最大传热功率及温差的关系;当充液率在80%时,既能达到热管最大传热功率,温差也较低,是最佳的充液状态。     

梯形槽道微型平板热管的特性研究

建立并完善具有梯形槽道的平板微热管的两相流稳态模型,着重分析管内汽液压力、弯月面半径的轴向变化,及弯月面接触角角度对热管传热量的影响,更全面考虑到汽液界面剪切作用和壁面摩擦的影响.研究了槽道深度值以及上下底长度比值对热管传热能力的影响,模型计算结果与实验研究数据对比较一致,并在现有研究基础上更精准.该模型为不同槽道形状的微热管理论模型研究提供了修正方法.     

微热管阵列在轻轨车辆IGBT自然冷却系统应用研究

针对新型微热管阵列应用于轻轨车辆绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中自然冷却系统,建立实验系统测试在不同车辆速度微热管阵列的温度分布特性,并利用ICEPAK对各个工况进行模拟,热源的实验温度与模拟温度相差不超过5％.实验结果表明,在不同风速下,微热管阵列可将IGBT模块200℃高温最少降低至59.8℃,可有效降低热源温度且均温效果明显,传热效率更高;主部热管导热系数在2.4×103 W/(m·K)～4.3×103 W/(m·K)之间变化,且随气流速度增加导热系数与微热管翅片对流传热系数也不断增大,这使得散热系统在车辆加速时冷却更快;实验结果为轻轨车辆IGBT中冷却系统的设计、优化提供了新型材料的冷却方法.     

地埋管换热器非稳态换热性能的实验研究

通过对一个土壤源热泵系统非稳态连续制冷工况运行情况的测试,总结了土壤温度、埋地管换热器进出口水温及换热性能随时间的变化规律,比较了3种换热器在非稳态连续换热过程换热性能的差异.对比实验结果发现,双U形管换热器单位井深换热能力最强,是单U形管的1.05倍,是套管的1.73倍.比较了这3种换热器管内的流动阻力.     

微小矩形多槽道平板热管的传热性能

开发了一种微小矩形多槽道平板热管,并阐述了此种热管的结构、原理,推导出了其理论毛细极限。通过实验分析了工作温度、充液率、不同工作介质和倾角等因素对该热管传热性能的影响,得到冷凝段及蒸发段表面传热系数的实验关联式,可用于指导工程设计。研究表明,微小矩形多槽道平板热管具有高传热特性,在电子器件冷却等方面有良好的应用前景。     

地源热泵U形地埋管换热性能及其影响因素分析

针对影响土壤源热泵U形地埋管换热性能的几种因素进行分析研究,得到U形地埋管物理特性与换热性能之间的内在联系,通过工程实验探索地下埋管换热性能及其主要影响因素,并通过实际工程测试,发现室内负荷和埋管循环水流量对地埋管与土壤的换热量影响较大,利用圆柱源传热模型进行理论分析,分析结果与工程实际吻合较好。     

基岩地区地埋管换热器传热特性的测试研究

在山东省威海市环翠区测试了4组基岩地层条件下不同类型地埋管换热器的换热特性,获得了单位井深换热量的变化规律及其影响因素.结果表明,基岩地层条件下地埋管换热器的传热性能明显优于常见的第四系钻孔换热器.地下水流动不明显时,双U形DN25地埋管换热器的单位井深换热量与单U形相比平均偏高约33%.当地下水流动强烈时,单位井深换热量会出现较大程度的增加,同时地埋管换热器周围地区的地下水开采状况也会影响地下水流动的强化换热效应.     

大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

热管式密闭电子设备元件散热实验研究

热管换热器是一高效热回收装置,由于其具有传热效率高、传递温降小、结构简单、易控制和本身不耗能等特点,在电子设备系统中的研究得到很大的发展.本文建立实验台来测试热管式密闭电子设备散热性能,将模拟结果与试验测量数据进行对比论证.深入分析利用热管技术来改善电子产业的散热问题,为热管技术大规模推广应用提供理论依据     

脉动热管启动及运行问题研究进展

闭式循环型脉动热管作为一种高效、微型换热元件,被广泛应用于高热流密度电子器件的冷却.论文首先对近年来脉动热管启动问题的研究成果做了全面总结,并分析了影响脉动热管启动运行的一些因素;然后结合热流型脉动理论对启动运行时的脉动现象进行了分析;最后指出现有研究中存在的一些不足并给出了建议.     

土壤源热泵夏季运行特性的实验研究

开展夏季制冷工况土壤源热泵运行特性的实验研究,采用改变埋管换热器流量及运行时间的方法,对地下埋管换热器的特性及其周围温度场变化规律、该系统循环性能的实验结果进行了总结和分析.获取了不同运行条件下该系统排热量和吸热量的实验结果,总结出了本地区土壤源热泵系统的一般运行规律.     

Application of high temperature heat pipe in hypersonic vehicles thermal protection

In order to develop further the application of high temperature heat pipe in hypersonic vehicles thermal protection,the principles and characteristics of high temperature heat pipe used in hypersonic vehicles thermal protection were introduced.The methods of numerical simulation,theory analysis and experiment research were utilized to analyze the frozen start-up and steady state characteristic of the heat pipe as well as the machining improvement for fabricating irregularly shaped heat pipe which is suitabl...     

Effects of bending on heat transfer performance of axial micro-grooved heat pipe

Heat pipe is always bent in the typical application of electronic heat dissipation at high heat flux, which greatly affects its heat transfer performance. The capillary limit of heat transport in the bent micro-grooved heat pipes was analyzed in the vapor pressure drop, the liquid pressure drop and the interaction of the vapor with wick fluid. The bent heat pipes were fabricated and tested from the bending angle, the bending position and the bending radius. The results show that temperature difference and thermal resistance increase while the heat transfer capacity of the heat pipe decreases, with the increase of the bending angles and the bending position closer to the vapor section. However, the effects of bending radius can be ignored. The result agrees well with the predicted equations.     

Experimental study on the new type of electrical storage heater based on flat micro-heat pipe arrays

A new type of electrical storage heater that utilizes latent heat storage and flat micro-heat pipe arrays(FMHPAs) was developed.The thermal characteristics of the heater were tested through experimentation. The structure and operating principle of the storage heater were expounded. Three rows of FMHPAs were applied(three rows with five assemblies each) with a mass of 28 kg of phase change material(PCM) in the heat storage tank. Electric power was supplied to the PCM in the range of 0.2-2.04 kW, and air was used as heat transfer fluid, with the volume flow rate ranging from 40-120 m~3/h. The inlet temperature was in the range of15-24℃. The effects of heating power, air volume flow rate, and inlet temperature were investigated. The electrical storage heater exhibited efficiencies of 97% and 87% with 1.98 and 1.30 kW of power during charging and discharging, respectively. Application of the proposed storage heater can transfer electricity from peak periods to off-peak periods, and the excess energy generated by wind farms can be stored as heat and released when needed. Good economic and environmental benefits can be obtained.     

基于断桥结构LNG罐式集装箱内接管传热分析

深冷液化天然气（LNG）罐式集装箱是最典型的运输液化天然气的设备,具有机动性高、灵活性强的优点,由于罐式集装箱运行工况较为复杂,罐内介质易燃、易爆且需在低温环境下储存,因此对集装箱的保冷性能要求较高。基于有限元理论结合实际工况,利用ANSYS软件针对LNG罐式集装箱顶部进液管沿轴向的漏热量问题进行计算和分析,发现其沿轴向的热流密度大,外界环境中的热量极易沿管路传入到罐内,传热速率快,特将断桥结构引入到管路的优化设计中,提出改进方案以实现热流阻断的效果。