微通道冷凝器低温回路热管的实验研究

陈跃勇 芮骥才 韩娜丽 董德平

(1中国科学院上海技术物理研究所 上海 200083) (2中国科学院大学 北京 100039)

微通道冷凝器低温回路热管的实验研究

陈跃勇1,2芮骥才1,2韩娜丽1,2董德平1

(1中国科学院上海技术物理研究所 上海 200083) (2中国科学院大学 北京 100039)

设计了一套以乙烷作为工质，使用微通道冷凝器的低温回路热管原理样机，并对样机的降温过程、传热性能以及再启动特性进行了实验研究。结果表明:在5 W的驱动功率下该低温回路热管可实现快速降温，在降温过程中通过增大蒸发器的加热功率可以加速回路热管的降温;该样机可以在200 K时能够稳定传输50 W的热量，并且随着加热功率的增大，回路热管的热阻不断减小;在回路热管停止工作后，重新施加热量，该样机仍能够正常启动;该样机在本实验中的最大传热功率为54 W，此时的热阻为0.46 K/W。

微通道 冷凝器 回路热管 低温 乙烷

1 引 言

回路热管是一种利用工质在蒸发器内的毛细芯表面吸收热量蒸发产生毛细力驱动工质流动，在冷凝器中冷凝释放热量的高效两相传热设备。回路热管传热能力强、效率高、无运动部件及传输距离远等优点。随着空间探测技术的快速发展，探测器阵列由线阵向面阵发展，尤其是大光学焦平面的应用，空间载荷所需要的冷量也越来越大，同时光学焦面对制冷机的振动比较敏感，因此需要大冷量的低温回路热管将制冷机产生的冷量传输到光学载荷[1]。然而传统的回路热管所使用的冷凝器为蛇形盘管式结构，该种冷凝器重量重、体积大、热阻高且效率低，因而在空间应用中受到限制。……