基于镍基毛细芯改性的氨低温环路热管传热特性研究

发布时间：2023-08-06 13:45

　　自二十一世纪以来,航天科技已经成为评判国家综合实力的重要指标。由于航天器在轨运行中,高真空、低温、太阳及行星辐射等因素对航天器传热过程产生重要影响。随着大功率器件的迅速发展,高热流密度成为进一步提高处理器和芯片性能的瓶颈。为满足恶劣的空间工作环境和严格的电子散热要求,环路热管作为一种新型的两相流传热设备应运而生。环路热管是一种类似二极管的单向导热元件,是一种两相分流的回路型热管,工质在内部以气态和液体两相的形式循环,完成热量的传递,与普通热管相比,环路热管具有传热距离长、传热能力强、可以在不同重力加速度环境下工作等优点。目前航天电子产品工作时温度维持在50-80℃之间,且温度越低其使用寿命越长,基于此,本文以氨为循环工质制备了低温环路热管,氨工质低温环路热管的启动阈值更低响应速度更快,在50℃时环路热管系统即可稳定运行。毛细芯是环路热管的核心部件,其主要作用是为环路热管运行提供毛细动力,但同时其又是环路热管最主要的阻力源,因此优化毛细芯的孔径结构、毛细力、渗透率、孔隙率等关键参数,以获得高性能的毛细芯,为进一步提高环路热管传热极限做准备。基于此,本文从毛细芯改性入手,提出在镍粉中添加溶...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 环路热管简介
    1.3 研究概况
        1.3.1 毛细芯研究现状
        1.3.2 环路热管研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 环路热管工作原理简介
    2.1 环路热管内压力分布以及毛细力表征
    2.2 环路热管传热传质分析
    2.3 环路热管限制因素
        2.3.1 毛细力限制
        2.3.2 真空度及密封限制
        2.3.3 储液器体积限制
    2.4 本章总结
第3章 毛细芯制备及性能表征
    3.1 毛细芯制备
        3.1.1 溶盐造孔双孔径毛细芯简介
        3.1.2 烧结粉末准备
        3.1.3 毛细芯粉末烧结成型
        3.1.4 毛细芯后加工与脱盐
    3.2 毛细芯性能表征
        3.2.1 毛细芯孔隙率测量
        3.2.2 毛细芯渗透率测量
        3.2.3 毛细芯抽吸实验
    3.3 毛细芯性能仿真
        3.3.1 毛细芯抽吸性能仿真
        3.3.2 渗透阻力特性仿真
    3.4 本章小结
第4章 环路热管研制
    4.1 环路热管结构设计
        4.1.1 毛细芯结构设计
        4.1.2 蒸发器与储液器设计
        4.1.3 冷凝器优化
        4.1.4 环路热管组装
    4.2 环路热管抽真空和灌注
        4.2.1 工质的选择
        4.2.2 抽真空灌注
        4.2.3 环路热管的密封
    4.3 本章总结
第5章 环路热管传热实验
    5.1 环路热管传热实验台简介
    5.2 环路热管传热实验探究
        5.2.1 环路热管启动特性研究
        5.2.2 环路热管传热特性研究
        5.2.3 环路热管传热极限研究
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3839523