环路热管失效后再启动特性实验

郑 磊， 崔晓钰， 李南茜， 吴亦农

（1.上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093；2.中国科学院 上海技术物理研究所，上海 200080）

随着电子元器件的小型化与集成化，电子元器件的热流密度呈日益上升趋势[1]，热耗散问题成为影响电子设备可靠运行的关键因素[2]。环路热管（loop heat pipe, LHP）作为一种被动式的传热装置，依靠工质在蒸发器多孔芯内形成的毛细力来驱动回路的运转[3]，具有传热能力强[4]、传输距离远[5]、无需外力驱动等优势，适用于电子元器件的高效散热及空间冷却技术等相关领域[6-8]。当环路热管在运行中受到瞬时热负载过大、蒸发器局部过热以及其他不稳定因素影响时，会出现因蒸发器“蒸干”而导致的热管失效现象，如果可以使失效后的环路热管尽快恢复正常工作状态，将有效提高环路热管的有效工作时间，因此有必要开展针对环路热管失效后的“再启动”的实验研究。

国内外的专家学者就影响环路热管启动的诸多因素进行了探索，Ku[9]研究了4种不同状态下的环路热管启动模式，发现蒸发器与储液器内的初始气液分布是决定环路热管能否顺利启动的决定性因素。张红星等[10]研究了逆重力工作高度、启动热载荷对环路热管启动的影响，发现环路热管在逆重力状态启动且蒸汽槽道存在蒸汽时，所需启动时间与启动温升偏大。黄洁等[11]对环路热管的启动特性进行了数值模拟，研究了启动热载荷与毛细芯孔隙率对环路热管启动的影响，指出大的启动热载荷有助于缩短环路热管的启动时间，而孔隙率对环路热管的启动性能影响很小。……