毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1.脉动热管介绍及其应用背景

1.1脉动热管简介

随着社会和科技的发展，人们对低温传热技术的需求日益迫切，如电子元器件的散热、空调能量的回收、工业领域低温工艺条件下热量的传递等^[1]。由于受传统的散热技术的限制，目前这类问题一直没有得到很好解决，必须开发适于较低温度下具有优良传热能力的技术与设备。脉动热管因具有优异的传热性能较低的启动及工作温度，已成为在低温传热技术上取得突破的热点研究领域。脉动热管是一种新型热管，具有结构简单，成本低等优点。最早由Akachi于20世纪90年代最早提出^[2]，热管式散热器已得到广泛应用，而脉动热管已经成功用于电备冷却。与传统热管不同，脉动热管通道很细，在表面张力作用下，工质在槽道内形成随机分布的汽、液塞。在蒸发段，工质蒸发形成汽泡，随之迅速膨胀和升压，推动工质低温冷凝段，汽泡冷凝并收缩破裂，压力下降。由于两段存在压差以及相邻槽道之问存在的压力不平衡，工质在蒸发段和冷凝段之问振荡流动，从而实现热量传递。

脉动热管又称振荡热管（oscillating heat pipe，OHP），可以分闭合回路型（looped type）和开放回路型（unlooped type）^[3]。带单向阀的闭合回路结构[见图 1（c）]是一

个派生种类，在管路中加一个或几个单向阀，来控制工作介质的单向流动。其结构如图 1 所示，由金属毛细管弯曲成蛇形，在蛇形的管道中充有一定量的工作介质，弯头一端为加热段，一端为冷凝段，在中间则根据需要布置绝热段。

1.2脉动热管的工作原理及特点

振荡流热管其工作原理是^[4]：当管径足够小时，在真空下，封装在管内的工质将在管内形成液汽相间的柱塞。在加热段，汽泡或汽柱与管壁之间的液膜因受热而不断蒸发，导致汽泡膨胀，并推动汽液柱塞流向冷端冷凝收缩，从而在冷、热端之间形成较大的压差。由于汽液柱塞交错分布，因而在管内产生强烈的往复振荡运动，从而实现高效热传递。小管径和冷热端反复的折弯是形成振荡流热管的两个基本条件。此外，振荡流热管还具有以下特点：

1）体积小、结构简单、成本低，不需要吸液芯。

这就减少了热管结构的复杂性和生产成本；振荡动力来自于振荡热管本身，无需其他附属设备，从而降低了运行和维护成本。