GB14813热管寿命试验方法.pdf

中华人民共和国国家标准
GB/T14813-93
热管寿命试验方法
Life testing method for heat pipe
1主原内与近用范?
本标准规定了热管寿命试验的原理、试样制备、试验装置和仪器、试验条件及程序、结果处理及评
定
本标准适用于工作温度高于环境温度的各种热管的寿命试验。
2原理
当热管工质与管壳、管芯材料不相容时,便有不凝气体产生,并积聚于热管凝结段端部,使其管壁温
度明显地低于热管长度上的其他各点。且随着时间的推移,低温区逐渐扩大,致使热管传热性能逐渐衰
退,造成热管失效。根据工质与管壳、管芯材料的相容程度来判定热管的寿命
3试样制备
试样结构
试样为1000mm的热管。全长分为蒸发段A、绝热段B和凝结段C三部分,见图a。热管外部一般
为光管,但根据需要可在凝结段C装设翅片。绝热段B长度200m,根据加热和冷却的需要,在总长度
不变条件下选定蒸发段A和凝结段C的长度。
对于每一种进行寿命试验的热管,必须记录其所用管壳和管芯材料的品种与牌号、工质的成分与纯
度,以及有关的热管制作工艺
3.2元件布量和岡定
3.2.1.测温元件采用热电偶,经过标定其误差不大于0.3℃。
3.2.2热管上测温元件共10个,在热管蒸发段均布三点、绝热段两点及凝结段五点。具体布置见图b。
3.2.3.温元件与管外壁应紧審接触,用点焊或嵌于管壁面。热电偶丝引出前,应保持一段等温段
当电加热丝绕于蔡发段时,蒸发段的测温点应与电加热丝隔离。
3.3保处
蒸发段A和绝热段B应用保温材料严密包扎
家技术监督局1993-12-30批准
994-08-01实施
GB/T14813-93
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a试样结构
B
10
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b测点布」
试样结衲示意图
1一热管2一保粗层3电加热p4一电测漫点及其号
A一-燕发段B一绝热段C一烧结段
4试验装量和仪
4.1寿命试验台主要由电加热器、电源、测温系统以及试验台架组成。必要时可配置温度控制装置和水
冷却装置。
4.2.测试仪表
4.2.1测量加热电功率的仪表精度等级不低于1.5级。
4.2.2测量温度的仪表可用数字电压表或电位差计,分辨率不大于10gV。用数字式温度计时,分辦率
不大于1℃。
GB/T14813-93
5试验件
5.1试验时间
一般3~5年,或根据具体要求决定
5.2热的试验状态
在试验过程中热管应处于垂直状态
5.3热铲燕发没的加热方法
试验时热管蒸发段用电加热方法均匀加热。可用电加热丝直接绕于热管上,或把蒸发段插入专门的
加热器(炉)中,加热器或加热丝需与热管电绝缘,在外面用保温层隔热
5.4热予凝结股的冷却方法
试验的热管凝结段采用空气自然对流冷却。必要时可采用水冷却方法。
5.5熱试验工作度
热管的试验工作温度T(℃)由对该热管的寿命试验所要求的工作温度决定。用第6和第7两测点
温度的平均值来表示,在试验期间应保持工作温度偏差在士5℃之内,即
士5
5.6热管測量工作度
取工质的正常沸点或试验工作温度作为测工作温度。测量时工作温度的偏差允许在士5℃之内
6试验程序
6.1试验开始时,把热管工作温度调节至测量工作温度,蒸发段和凝结段的温度不均匀性应符合该种
热管所规定的值。
6.2当热管工作温度达到测量工作温度时,记录电加热功率和各测点温度,并填入下表。
寿命试验记录表
试件代号
工质代号
材代号
工艺代号
测项目
各测点温度4,℃
功率
试验时间
每日试验时间」积暴时间
6-3寿命试验开始后的一个月内,应每天测量一次。以后,可三至五天测量一次
6.4寿命试验原则上应连续进行。如间断运行,则运行寿命应按实际工作的小时积累计算。
7试验结民的处理
7.1蒸发段三测点的温度应满足该种热售技术条件所规定的均匀性要求。如超出规定要求,这段时间
的数据无效,积时间中应扣除这段时间。
7.2试验结果按下面公式计算
GB/T14813-93
…(2)
式中:,一凝结段各测点温度与热管工作温度之差,℃
;一凝结段第1~5测点的温度,℃;
绝热段第6、7两测点的温度,C。
7.3用图表示At,随时间的变化规律。以试验的积累时间(h)为横坐标,温差s为纵坐标,画出五条温
差与时间的关系曲线。
8试验结暴的评定
根据试验原理所述的失效模式可以评定热管工质与管壳材料的相容程度,由相容程度判定热管寿
8.1完全相容
在运行一定时期后,如△1,A△t2,A:均不超过该热管的规定值,则此种热管的材料与工质在其试验
工作温度范围和所运行的时间内完全相容。此种热管的寿命期大于试验积累时间
8-2甚本相容
在运行一定时期后,如只有:不超过该热管的规定值,则此种热管的材料与工质在其试验工作温
度范围和所运行的时间内基本相容。此种热管的寿命期不超过试验积累时间
8.3不相容
在运行一定时期后,:超过该热管的规定值,则此种热管材料与工质为不相容。此种热管寿命很
短,为不合格
8.4r变化的妮定值
规定值按照该种产品技术条件所规定的等温性要求选取
附加说明:
本标准由航空航天工业部提出。
本标准由航空航天エ业部五院五O○一设计部和中国船舶工业总公司七院七一一所负责起草。
本标准主要起草人孙全平、侯增祺、王秀巡。