脉动热管理论及技术进展

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随着电子技术的发展，电子元件的高频、高速化和集成电路的密集化和小型化，这些因素都使电子元件的单位容积发热量迅速提高，需要的散热手段具有以下特点，即紧凑性，可靠性，灵活性和高效性。电子器件的冷却技术越来越成为制约电子工业的发展的关键 。

脉动热管是20世纪9O年代由Akachi提出的-种新型热管。它是将细小的毛细铜管弯曲成蛇形结构，管内抽真空后注人工质，工质在表面张力的作用下以液塞和气塞的形式存在。-端置于加热端，另-端置于冷凝端，内部随机形成的气塞和液塞在压力差的作用下会随机形成振荡流动，将热量从蒸发端流至冷凝端。

脉动热管分为开路型和回路型，回路型包含带有单向阀和不带有单向阀2种形式，如图 1所示。脉动热管相对传统的热管和散热器件具有无可取代的优势，管式脉动热管和板式脉动热管的技术应用如图2所示。

收稿日期： 2012-12-18基金项目： 北京市属市管高等学校人才强教深化计划资助项 目(PHR201007127)；北京建筑工程学院科学研究基金项 目76 FLUID MACHINERY Vo1.41，No.7，2013脉动热管的传热热阻能降低 15% -25%。研究表明该种结构能够强化换热 ，但是仍然还需要优化单向阀的结构设计，数量和排列方式等。

Hemadri等针对脉 动热 管扩 热板 进行 研究。加J，将以铝板或者低碳钢板为基板加工成蛇形沟槽，如图 11所示，然后将由毛细铜管加工而成的脉动热管借助于木锤嵌入基板中的沟槽中，形成脉动热管扩热板，通过实验研究，嵌入式脉动热管只有在特定的边界条件下才具有传热优势，并且要求基板的导热系数要小，实验工况下嵌入式脉动热管的有效导热系数为 400～2300W/(m·Iq。

--基 板图 11 脉动热管扩热板通过对管路结构的研究，可以发现适合于脉动热管运行的不同的管路结构，并发现不同结构的运行特点，拓展单-的蛇形管路结构，从而为脉动热管的技术应用提供技术支持。

5 结语脉动热管自从 20世纪 9O年代提出以来 ，得到了各国学者的广泛关注，探索了脉动热管的传热机理和运行特点，并且取得了有价值的研究成果 ，但是在理论方面还有待于进-步加深研究，攻克难点，比如说纳米流体工质的应用，特殊结构的研究等。目前脉动热管技术已经应用于电子器件散热领域，而在其他领域，如脉动热管太阳能热水器，脉动热管节能空调器，脉动热管低温冷却及脉动热管热泵干燥系统的研发等，都需要将脉动热管技术有效应用到技术中去，因此，还需要在坚实的理论，实验基础以及脉动热管技术向应用的转化上不断努力前进。