[发明专利]热管嵌合槽道吸液芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于航空热控系统、电子元器件冷却及暖通空调系统的散热装置，并可广泛用于民用系统中无泵、长距离的热量输送和传递。

背景技术

热管技术的原理是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量，由于蒸发和冷凝产生的潜热相当大，因此热管的导热系数是铜块的几百倍以上。轴向槽道热管是目前各种类型热管中(烧结金属粉末吸液芯热管、丝网吸液芯热管、干道式吸液芯热管、径向热管、调制芯热管)加工相对简易、传热特性较好的热管。目前，电子设备的功率越来越大、物理尺寸却越来越小，热流密度也随之增加。当热源发热功率很大，处于高热流密度时，在有限的热源面积条件下，单纯的普通槽道热管由于最大传热能力的限制，已无法满足大功率设备的散热要求。

发明内容

要解决的技术问题

为解决热源的发热功率太大，而在相同有限的热源面积条件下槽道热管由于本身结构条件限制，提供的最大传热能力不能满足散热要求从而破坏系统的稳定性的难题。本发明提供了一种能提高热管的最大传热能力，又能合理利用槽道空间并有效减轻热管重量的新型嵌合槽道结构的毛细吸液芯热管。该种热管毛细芯在优化组合的条件下能极大地增加蒸发传热面积和液体流通通道截面积，使得最大换热能力提高了50％～70％，从而解决大功率电子器件等热控系统的散热难题。

技术方案

为解决上述技术问，本发明采用的技术方案是：

一种热管嵌合槽道吸液芯，包括热管壁、蒸汽腔、设置在热管壁上的普通槽道以及将普通槽道间隔开的肋，其特征在是：在所述的肋上开设有嵌合槽道，所述的嵌合槽道的深度小于普通槽道的深度。

所述的嵌合槽道的形状为三角形或倒梯形。

普通槽道的形状为“Ω”形、三角形、倒梯形、燕尾形、矩形。

所述的普通槽道的形状为“Ω”形。

普通槽道热管依靠蒸发段工作流体的蒸发和冷凝段蒸汽的冷凝来传递热量，蒸汽的流动和工作液体的流动通过毛细力和重力来驱动。微槽内的气液交界面可分为三个薄液膜区域，即非蒸发区、蒸发薄液膜区和弯月面区(见说明书附图4)，液体将沿径向朝非蒸发区流动过程中在气液交界面处不断发生蒸发相变。在非蒸发区，该区域的毛细压力相比于脱离压力可以忽略，液体处于静止状态，且表面的温度几乎和壁面温度相等。由于液体工质和槽道壁面的亲合力阻碍了该区液体的蒸发，因此可认为热量不从这里传递；在蒸发薄液膜区，液体从弯月面区流向非蒸发区的过程中不断蒸发，导致液膜越来越薄。该区域受脱离压力和毛细力共同作用，而这两种力导致了蒸发薄液膜区液体的流动。液体蒸发主要发生在此区域；在弯月面区，液体在毛细压头的作用下发生轴向流动，弯月面的曲率半径为定值，此区的脱离压力相对于毛细压力可忽略，只有极小部分的蒸发发生在该区域。

在蒸发薄液膜区，液体的流动受脱离压力和毛细力共同影响，可由相关理论知识得：

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