The invention discloses a preparation and thermal gravity non uniform wettability efficient phase coating tube device; including tube sealing, pipe is filled inside the working fluid; the upper part of the tube body for condensing section, lower evaporation section; the condensing section of the inner wall of serrated structure plane; in structure the inner wall of the condensation section, serrated surface and the inner bottom surface of the evaporation section, are covered with non uniform wettability coating; non uniform wettability of the coating consists of hydrophobic and hydrophilic areas. The structure of the non uniform wetting coating covered on the zigzag structure surface of the condensing section is a straight stripe between the hydrophobic zone and the hydrophilic area. This device can significantly improve the heat flux in the process of evaporation and condensation. According to the operating law of the gravity heat pipe, the present invention improves the disadvantages of the present gravity heat pipe, so as to improve the circulation speed of the working substance and enhance the heat transfer load of the heat pipe.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及强化传热与节能技术,尤其涉及一种非均匀润湿性高效相变涂层的制备及重力热管装置。
技术介绍
重力热管是由管壳和工质组成。其内部结构自下而上分为蒸发段、绝热段和冷凝段。与其它类型的热管相比,由于没有吸液芯,因此结构简单,加工容易而被广泛应用在宇航、军工等行业。自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路。常用的重力热管是闭式重力热管,其工作原理:首先在蒸发段充入一定量的工质,对闭式热管内部抽真空。在蒸发段进行加热,使内部工质汽化,通过压力作用使蒸汽流入冷凝段。蒸汽在冷凝段受冷后放热凝结,然后依靠重力作用回流到蒸发段,完成一次循环。简单的说,就是通过工质在管内不断地蒸发、冷凝,将热量从高温区传向低温区,单纯依靠重力自行循环。热管具有较大的传热能力,热管巧妙的组织了热阻较小的沸腾和凝结两种相变过程,使它的等效导热系数高达紫铜导热系数的数倍以至数千倍。热管还具有优良的等温性,热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽由蒸发段流向冷凝段的压力差很小,因而热管具有优良的等温性。热管不需要输送泵以及密封润滑部件,结构简单无运动部件和噪音。典型的热管由工质、管壳、外部扩展面、端盖组成。由于热管蒸发段通常为沸腾换热,换热系数较大;冷凝段的外部由于安装有翅片等扩展面具有较大的换热面积,也能获得较好的传热能力。但是当热流密度过高时,蒸发段会因膜状沸腾而达到临界热流密度;冷凝段会因冷凝液无法及时排走形成膜态冷凝阻碍蒸汽与壁面的热量交换。这些都是重力热管的应用需要解决的问题:在蒸发段,沸腾换热时,随着热流密度的增大,加热壁面上会形成汽膜,发生膜状沸腾,这个 ...
【技术保护点】
一种非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,包括两端密封的管体(1),管体(1)内灌注有液体工质(2);所述管体(1)上部为冷凝段,下部为蒸发段;冷凝段的内顶壁为锯齿状结构面(4);在冷凝段的内侧壁、锯齿状结构面(4)和蒸发段内底面,均覆盖非均匀润湿性涂层;非均匀润湿性涂层包括疏水区(7)和亲水区(8)。
【技术特征摘要】
1.一种非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,包括两端密封的管体(1),管体(1)内灌注有液体工质(2);所述管体(1)上部为冷凝段,下部为蒸发段;冷凝段的内顶壁为锯齿状结构面(4);在冷凝段的内侧壁、锯齿状结构面(4)和蒸发段内底面,均覆盖非均匀润湿性涂层;非均匀润湿性涂层包括疏水区(7)和亲水区(8)。2.根据权利要求1所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,在蒸发段内底面覆盖的非均匀润湿性涂层结构为方形、圆形或者三角形。3.根据权利要求1所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,在冷凝段的内侧壁覆盖的非均匀润湿性涂层结构为疏水区、亲水区相间的直条纹;直条纹方向为纵向;疏水区与清水区宽度比值在1~5之间。4.根据权利要求1所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,在冷凝段的锯齿状结构面(4)上覆盖的非均匀润湿性涂层结构为疏水区、亲水区相间的直条纹;直条纹方向与锯齿状结构面(4)的锯齿沟槽相垂直。5.根据权利要求4所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,所述锯齿状结构面(4)的锯齿截面呈倒置等腰三角形,其顶角角度为30°~120°。6.根据权利要求1至5中任一项所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,所述冷凝段的外部安装有散热翅片(3)。7.根据权利要求7所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,所述蒸发端外壁与热源(6)之间通过导热脂粘结,实现热交换。8.根据权利要求5所述非均匀润湿性高效相变涂层的重力热管装置,其特征在于,各锯齿顶之间的宽度为...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋翔,刘雄威,李婷,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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