纳米流体振荡热管制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米流体振荡热管，属于热交换技术领域。它是利用纳米流体强化微细尺度通道传热特性，进一步提高振荡热管的传热性能。其方案是在振荡热管中充注有纳米流体，热管上端置有风冷、液体冷却或半导体制冷的装置。根据上述方案的纳米流体振荡热管，使用时，把需要散热的元件贴附在热管的下端，依靠热管将需要散热的元件的热量传递到上端风、液体或半导体中。用加纳米流体的振荡热管比不加纳米流体的振荡热管的传热性能提高至少１０％左右。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米流体振荡热管，属于热交换

技术介绍
热管技术已在各个领域获得广泛应用，对于特定的工作液体，只有当热管内径细小，满足d<2σg(ρl-ρg)]]>d热管内径(m)σ工作液体表面张力(N/m)ρl工作液体液相密度(kg/m3)ρg工作液体气相密度(kg/m3)g重力加速度(kg/ms2)热管才符合毛细尺寸管要求，工作液体才有可能形成汽液栓塞振荡流动，成为振荡热管。振荡热管的概念是由Cotter于1983年首次提出。为了加强振荡热管的传热性能，不少学者在近几年进行了一些研究工作。例如1999年Lee等人对振荡热管的可视化研究发现封闭循环振荡热管内部工作液可形成循环流动，换热特性比不封闭的好。Lin等对直段内径为1.75mm、弯段内径6.35mm、40个弯段、总长4.46米的铜/FC-72、铜/FC-75封闭循环热管进行了试验研究；Schneider等对刻于板上的三角形槽形成的封闭循环热管、Ponnappan对有网状吸液芯的四边形槽形成的封闭循环热管进行试验研究等等。他们研究集中在不同吸液芯结构、不同强化表面截面形状及不同工作液的振荡热管的性能研究。在中国近年来亦已开始对循环振荡热管的运行体制进行研究。振荡热管是由一根长的毛细尺寸管弯曲成的管路，管内充注有工作液体。在目前有两种，一种是管路两端各自封闭的为不封闭循环的振荡热管，如图1；另一种是管路两端相连通则为封闭循环的振荡热管，如图2。热管一端为蒸发段，工作液被加热、蒸发、沸腾，汽泡发生、长大，另一端为冷凝段，工作液被冷却、冷凝，汽泡凝聚、破裂。由于管径细小，表面张力作用显著，管内形成随机振荡的汽液栓塞流动。借助于这样的流动，相比单纯的散热片导热，振荡热管具有了良好的传热特性，相比其他单相、两相流动散热，它不需要泵、阀门，不耗能，运行安静可靠。应用于电子、微电子设备冷却等方面具有发展潜力。在对振荡热管工作介质研究中，都是对单组分液体或多组分液体的研究，至今尚没有人提出采用添加微小固体颗粒的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了进一步提高振荡热管的传热性能，将纳米流体作为振荡热管的工作介质。随着纳米材料科学的迅速发展，一些学者已开始尝试将纳米颗粒与流体混合，制成纳米颗粒悬浮液，强化对流换热，给强化传热技术带来了蓬勃生机。由于纳米颗粒粒径一般小于100纳米，与大颗粒相比，更易于形成稳定的悬浮液。在流动状态下，具有优异的流体跟随性。这使得固体颗粒不会对流体的泵送功能产生特别严重的负面影响，又可以明显改变流体的热量传输特性，为用于强化微细尺度对流换热创造了条件。因此，纳米颗粒与流体混合，制成纳米颗粒悬浮液即纳米流体，作为一种新兴的传热工质，其强化传热特性已为许多研究所证实。本专利技术的技术方案是利用纳米流体强化微细尺度通道传热特性，进一步提高振荡热管的传热性能。其方案是在振荡热管中充注有纳米流体。热管上端置有风冷、液体冷却或半导体制冷的装置。使用时，需要散热的元件贴附在热管的下端，依靠热管将需要散热的元件的热量传递到上端风、液体或半导体中。用加纳米流体的振荡热管比不加纳米流体的振荡热管的传热性能提高至少10％左右。附图说明图1为不封闭循环的振荡热管；图2为封闭循环的振荡热管。具体实施例方式对图1、图2两种振荡热管充注纳米流体，需要散热的元件贴附在热管的下端，在热管上端置有风冷、液体冷却或半导体制冷的装置。权利要求1.一种纳米流体振荡热管，其特征在于，在振荡热管中充注有纳米流体。全文摘要本专利技术涉及一种纳米流体振荡热管，属于热交换
它是利用纳米流体强化微细尺度通道传热特性，进一步提高振荡热管的传热性能。其方案是在振荡热管中充注有纳米流体，热管上端置有风冷、液体冷却或半导体制冷的装置。根据上述方案的纳米流体振荡热管，使用时，把需要散热的元件贴附在热管的下端，依靠热管将需要散热的元件的热量传递到上端风、液体或半导体中。用加纳米流体的振荡热管比不加纳米流体的振荡热管的传热性能提高至少10％左右。文档编号F28D15/02GK1493841SQ0213768公开日2004年5月5日 申请日期2002年10月29日 优先权日2002年10月29日专利技术者崔晓钰, 翁建华, 罗行 申请人:上海理工大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米流体振荡热管，其特征在于，在振荡热管中充注有纳米流体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓钰，翁建华，罗行，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]