毛细芯蒸汽槽道孔径对环路热管(LHP)传热性能影响研究

设计并通过3D打印制备了3种毛细芯结构:无嵌入式槽道(蒸汽槽道)毛细芯、嵌入式槽道毛细芯(同孔径槽和异孔径组合槽)。通过实验研究了毛细芯蒸汽槽道对环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)传热性能的影响。实验结果表明:在低热负荷启动时,3种毛细芯均能成功启动且蒸发器出口(t_(e-out))及冷凝器进口(t_(c-in))由于气液两相流的存在出现周期性温度振荡;嵌入式槽道毛细芯启动响应快(76 s)、温度振荡(t_(c-in))幅度小(±1.0 ℃),同孔径槽毛细芯稳定温度低(36.8 ℃),异孔径组合槽毛细芯由于大孔径(500 μm)不利于低热负荷下的蒸发,启动稳定温度高(38.7 ℃);在变热负荷运行过程中,嵌入式槽道毛细芯有效蒸汽排出面积更大、蒸汽干度更高,在中、高热负荷,温度振荡(t_(c-in))得到明显改善;异孔径组合槽设计更有利于内部产生蒸汽高效排出,在高热负荷工况下,异孔径组合槽毛细芯壁面温度为85.0 ℃,比无嵌入式槽道毛细芯低了8.0 ℃。