【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热交换器，具体为一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置。
技术介绍
1、随着半导体工业的突飞猛进以及电子元件的不断小型化，设备耗散功率密度日益增高，这给高功率密度芯片带来了严重的热管理问题。传统的主动冷却技术，如采用翅片散热和风冷散热等方法，无法及时有效地散出这些热量。较高的工作温度会影响电子元件的使用性能和长期的可靠性，因此最终可能导致器件失效。脉动热管作为一种优秀的被动两相无源散热技术，具有出色的灵活性、高度的可靠性、卓越的传热性能、有效的热控制手段、适应性强且制造成本相对较低的优点，因此，在小尺寸空间、高密度功率和远距离传输热能的应用场景中具有极大的发展潜力。
2、脉动热管由密封、蜿蜒曲折的毛细通道组成，其内部填充了工作流体。在蒸发段，部分液态工作流体吸收热量并转化为气体，向低温冷凝段移动。在冷凝段，这些气体会遇冷液化成小液滴，聚集并沿管壁流回至加热段。由于汽化和液化状态在这一过程中同步进行，这使得工作流体在自发的热驱动力下在管内进行无规则的振荡运动，这种运动实现了热量的转移和消散。
3、实验研究是获取脉动热管的传热和启动特性的一种重要方法。然而，目前大多采用无绝热段且在冷凝端附加冷源的脉动热管的实验测试装置开展实验研究。例如，现有技术中《一种新型脉动热管散热器》和《冷却温度对平板脉动热管传热特性影响的试验研究》(《流体机械》2023年02期，李晓娜等)均使用了附加的风扇或冷却水箱来进行冷凝端的主动冷却。然而，在脉动热管的实际应用中，添加风扇和冷却水箱对冷凝段进行冷却与脉动热管的“被
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，该装置无需额外冷源，从而弥补了当前技术在遵循脉动热管原理及实际运行状态方面的缺陷。此外，该设备还能显著提升散热效果并直观地监测散热过程以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，包括：铝冷凝段和铝蒸发段，所述铝冷凝段的顶部固定有凸出设置充液孔，所述充液孔的入口端套接有橡胶管，所述橡胶管的另一端还套接有三通阀，所述三通阀的两个入口端包括有抽真空阀和充液阀；
3、所述铝冷凝段安装有高硼硅玻璃板，所述铝冷凝段和尼龙绝热段之间通过紧固件进行装配安装连接，所述尼龙绝热段通过紧固件还固定安装有铝蒸发段，所述铝蒸发段上连接有高硼硅玻璃板。
4、优选的，所述紧固件包括螺栓和螺母，所述螺栓依次穿过尼龙绝热段和铝冷凝段并与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段和铝冷凝段，且螺栓还依次穿过尼龙绝热段和铝蒸发段与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段和铝蒸发段。
5、优选的，所述铝冷凝段和高硼硅玻璃板之间为粘合连接，所述铝蒸发段和高硼硅玻璃板之间为粘合连接。
6、优选的，所述铝冷凝段的内部设有通道，且铝冷凝段上设置有插销和与紧固件相连接的通孔，且铝冷凝段上设有可视化观测板。
7、优选的，所述铝蒸发段的内部还设有通道，所述铝蒸发段上还设有插销和与紧固件相连接的通孔，且铝蒸发段上设有可视化观测板。
8、优选的，所述尼龙绝热段上设有插销孔、通道及通孔
9、优选的，所述充液孔的直径小于铝冷凝段通道的直径。
10、优选的，所述铝蒸发段和铝冷凝段内部通道可设置为多种形式，包括但不限于正方形、长方形、圆形、三角形或交替变化管径等。
11、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，在蒸发段吸收热量时，可通过高速相机对可视化观测板进行实时记录，观察液态工质的汽化过程。此外，脉动热管的启动时刻及正常运行状态亦可直观地呈现出来，提供了对其内部工质运动规律的直观记录。同时，红外热成像仪可直接拍摄流体表面附近的热成像图。低导热系数绝热段阻隔了蒸发段的热量传递，以防止热传导影响冷凝段温度升高，避免了在冷凝段引入风扇、冷却水箱和机械泵等有源散热技术。在布置热电偶测温装置时，可更有效地记录蒸发段、低导热系数绝热段和冷凝段的温度变化情况。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，包括：铝冷凝段(6)和铝蒸发段(10)，其特征在于：所述铝冷凝段(6)的顶部固定有凸出设置充液孔(5)，所述充液孔(5)的入口端套接有橡胶管(3)，所述橡胶管(3)的另一端还套接有三通阀(4)，所述三通阀(4)的两个入口端包括有抽真空阀(1)和充液阀(2)；
2.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述紧固件(8)包括螺栓和螺母，所述螺栓依次穿过尼龙绝热段(9)和铝冷凝段(6)并与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段(9)和铝冷凝段(6)，且螺栓还依次穿过尼龙绝热段(9)和铝蒸发段(10)与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段(9)和铝蒸发段(10)。
3.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述铝冷凝段(6)和高硼硅玻璃板(7)之间为粘合连接，所述铝蒸发段(10)和高硼硅玻璃板(11)之间为粘合连接。
4.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述铝冷凝段(6)的内部设有通道，且铝冷
5.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述尼龙绝热段(9)上设有插销孔、通道及通孔。
6.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述充液孔(5)的直径小于铝冷凝段(6)通道的直径。
7.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述铝蒸发段(10)的内部还设有通道，所述铝蒸发段(10)上还设有插销和与紧固件(8)相连接的通孔。且铝蒸发段(10)上设有可视化观测板。
8.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述铝蒸发段(10)和铝冷凝段(6)内部通道可设置为多种形式，包括但不限于正方形、长方形、圆形、三角形或交替变化管径等。
...【技术特征摘要】
1.一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，包括：铝冷凝段(6)和铝蒸发段(10)，其特征在于：所述铝冷凝段(6)的顶部固定有凸出设置充液孔(5)，所述充液孔(5)的入口端套接有橡胶管(3)，所述橡胶管(3)的另一端还套接有三通阀(4)，所述三通阀(4)的两个入口端包括有抽真空阀(1)和充液阀(2)；
2.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述紧固件(8)包括螺栓和螺母，所述螺栓依次穿过尼龙绝热段(9)和铝冷凝段(6)并与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段(9)和铝冷凝段(6)，且螺栓还依次穿过尼龙绝热段(9)和铝蒸发段(10)与螺母螺纹连接的的方式固定连接尼龙绝热段(9)和铝蒸发段(10)。
3.根据权利要求1所述的一种无需附加冷源的脉动热管可视化实验装置，其特征在于：所述铝冷凝段(6)和高硼硅玻璃板(7)之间为粘合连接，所述铝蒸发段(10)和高硼硅玻璃板(11)之间为粘合连接。
4.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓霖，牛晓娟，李浩然，洪文鹏，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。