蒸汽腔平板微熱管仿真及傳熱性能測試*

（大連理工大學(xué)遼寧省微納米技術(shù)及系統(tǒng)工程重點實驗室，大連 116024）

微熱管是一種基于工質(zhì)氣-液兩相流傳熱的器件，特別適用于高熱流密度的微電子器件和大功率固態(tài)光源的熱管理系統(tǒng)。隨著我國空間技術(shù)的發(fā)展，微納衛(wèi)星的研發(fā)也日益受到重視，熱管理是航天器件的設(shè)計中需要考慮的重要方面，而平板微熱管具有較大的比表面積、和良好的導(dǎo)熱特性，為該類衛(wèi)星的熱控系統(tǒng)微型化提供了一種可靠有效的技術(shù)途徑。

Isaacs等[1]做出了一種應(yīng)用于微衛(wèi)星的新型兩相流熱管，并用丙酮作為工質(zhì)，熱管的等效導(dǎo)熱系數(shù)為2149W/（K·m）。徐鵬程等[2]研究了金屬纖維氈吸液芯蒸氣腔熱管的傳熱特性，熱管的啟動時間在3000s左右，冷熱端最小溫差為1.3℃。Saad等[3]建立了一種基于水電動力學(xué)的平板微熱管的模型，并基于該模型，分析了電場對液體和氣體的流動速度的影響，數(shù)值分析結(jié)果表明，當(dāng)電場強(qiáng)度增強(qiáng)時，氣體壓強(qiáng)會減小，電場區(qū)域增大時液體壓強(qiáng)會增大。Li等[4]提出了一種基于銅粉燒結(jié)的吸液芯的熱管，水平放置時在熱阻0.196℃/W能有效散熱120W。劉一兵[5]在考慮到氣液界面摩擦力的情況下，用ANSYS仿真軟件進(jìn)行仿真，迭代出熱管表面中心點溫度與仿真結(jié)果比較，誤差為5.27%。張孟臣[6]進(jìn)行了蒸汽腔熱管蒸發(fā)與凝結(jié)的耦合傳熱試驗，研究得出蒸發(fā)與凝結(jié)換熱系數(shù)達(dá)到最大值時對應(yīng)的充液率分別為33%和52%。胡潤等[7]加工了一種小型平板蒸汽腔并進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果表明當(dāng)輸入功率為22.1W時，平板蒸汽腔的熱阻為0.01℃/W。……