平板热管相变传热特性的实验研究.pdf

第28卷第5期
工程热物理学报
2007年9月
JOURNAL OF ENGINEERING THERMOPHYSICS
Sep.,200
平板热管相变传热特性的实验硏究
张明?中良马国远
(传热强化与过程节能教育部軍点实验室及传热与能源利用北京巾重点实验室,北京丁业大学,北京10002)
摘要平板热管具有很好的均热性、能够避免电子器件散热时热点的产生,使热沉貝冇更好的散热效果.为了研究平板
热管的相变传热特性,制作了可视化平板热管,通过实验研究了加熱功率、冷却风速,不同工质对平板热管性能的影响
同时,还研究了懵迸结构对平板热管內部沸腾换恝的强化作用
关词平板热管;电子冷却;槽道纬构;沸传熱
中图分类号:TK124文敲标识码:A文章编号:0253231X(2007)05-0823-03
THE EXPERIMIENTAL INVESTIGATION OF PHASE CHANGE HEAT
TRANSFER IN A FLAT PLATE HIEAT PIPE
ZHANG Ming LIU Zhong-liang MA Guo-yuan
I'he Education Ministry Key Laboratory of nhaaced Heat Transfer and Energy Conservation Coliege of Environmental and
Energy Engineering; Bejing University of Techno
Abstract A flat plate heat pipe(FPHP) can remove ot sprts and hu resi:lts in more uniform
temperature distribution in elcctronic devices, and al e hea, sink can obtain better perforrnance In
order to investigate the charactcristics of phase change e transfer in FPHP, we manufactured
transparent FPHP. Thie perforrna'ace of the EPAP with wwu kinds of working fuids was experimentally
mneasured under differen: neat tuxes snd convection conditions. We also studied the effects of the
groove structure OL: r.&ncing boiling heat transfer
Key words fat, plate heat pipe; electronic cooling; groove structure; boiling heat transfer
道出并送到可视化平板热管表面,对热管进行冷
平板热管式均热器能最大限度地使热流密度趋却,风速由风速仪测定。利用调器调节加热器功
于均匀。Zhu和 Vafai.研究了用平板热管消除晶率,由电流表和电压表进行实时检测加热器电压和
体管中产生热点的间题,并对非对称平板热管的启电流。温度由铜一康铜热电偶测定,热电偶测温的数
动瞬态特性作了研究。Wang和 Vafai对平板热管塄由数据采集仪采集.模拟CPU放热的热源为电阻
的导热性能做了详细的实验研究,并建立了预测半加热器,热量由一根且径30m的铜棒导出。为了
板热管启动和关闭特性的数学模型。 Avena等人减少热量的损失,在铜棒周間包裹了热绝缘材料
对平板热管进行了热阻分析,对两种吸液芯(烧结吸为了使可视化乎板热管和热源更好的接触,减小接
液芯和槽道吸液芯)作了比较研究
触热阻,在平板热管和热源之间涂有导热硅脂,并
为了研究平板热管的相变传热特性,制作了可且在平板热管上安装了固定装置,将之压紧。为
视化平板热管,研究了加热功率、冷却风速、不同⊥更加淮确地得到加热功率,在铜棒的上半部分(等截
质对平板热管性能的影响以及微槽道表峘对沸腾换面段)沿轴向打了三列直径为1mm的孔,母列四
热的强化作用
个,孔深15mm,各列周向均匀布置,同一列各热
2实验设备
电偶孔沿轴向距加热表面的距离分别为
和47mm。将热也偶涂上导热硅脂
实验系统如图1所示,风机提供的空气流由风插入孔内,用来测定铜棒轴向温度分布,推算轴向
收稿日期:2007-03-08;修订日期:2007-07-15
基金项目:北京市教育委员会项日(No.KM2005100050;:北京市传热与能源利用重点实验室开放项目和北京市技尖创新人才选技
计別项(2006)
作者简介,张明(1981-).男,山东博兴人,博上研究生,主要从事电子器件散热研究