毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1. 课题背景

脉动热管(Pulsating Heat pipe，简称PHP，也有称Oscillating Heat pipe，简称为OHP)是90年代初由日本的Akachi最早提出，利用了管内的汽液塞在加热端与冷却端之间运动，实现热传递，其最大的优点是小型化，大功率。脉动热管还有一些传统热管所不具备的优点，如弯曲较随意，充液较简单，成本低等[1]。由于脉动热管传热量大，被看作目前解决小空间高热流密度的散热方案中一种很有希望和前途的传热元件。

2. 脉动热管的结构及主要运行机理

脉动热管一般可分为开式回路和闭式回路两种结构。其结构如图1所示[2]。

运行的基本原理：当管径足够小时，即小于 时，管内将形成汽液相间的段塞。在加热段与冷却段温差作用下，加热段气泡或汽柱与管壁之间的液膜将不断蒸发，导致汽泡膨胀，推动汽液塞在加热段与冷却段之间运动，同时冷却段的气泡或汽柱将冷凝缩小，由此实现热传递。加热端的热负荷是工作流体能量的来源，是使工作流体运动的驱动力；冷凝端的冷却起到加剧运行的作用。稳定运行时，运动表现为循环的单向脉动流，伴有有规律的，周期性的停顿和徘徊。

由脉动热管的传热原理可知，脉动热管内的工作流体的流动主要靠3种力的驱动：重力、表面张力和脉动力。加热端、冷却端由于蒸汽的蒸发和冷凝产生压力波动，由于热的原因，两端存在压力差，这一压差也是脉动的，因此产生的力称为脉动力。而这3种力的大小随外界因素的改变而改变，例如，重力对工作介质的作用受到脉动热管倾角的影响；表面张力受到脉动热管内部通道形状及大小的影响；而脉动力受到热流密度等因素的影响。

同时，由于热管内部是气一液两相流，气体在流动的过程中又受到液塞的阻碍，这也会影响热管的热性能，而这种影响反映在热管的充灌率上[1]。

由此可见，脉动热管的传热性能受到很多因素的影响。应此本研究就是为了研究清楚其各种因素的影响。