万方数据第7期周德志等:’微沟槽热管拉削成形工艺及其传热性能研究一107一图2多齿拉刀结构示意图2.2成形过程拉削成形初始阶段,刀具前端锥形导向部分逐渐进入管内表面,当刀具接触到管内表面时,由于刀具是负前角,前刀面对其前面金属产生挤压应力,使金属发生塑性变形并向两侧扩张,如图3(a所示,随着刀具的进一步运动,刀具的齿顶部分完全参与挤压过程,使得两端金属不断沿两侧隆起,进而形成两侧具有连续翅结构的微沟槽,如图3(b所示,成型过程并不产生切屑。如图4所示,为最终拉削成形的微沟槽横截面扫描电镜图,微沟槽个数为60,其深度约为0.15ram。(a挤压过程(b具有连续翅结构的微沟槽图3微沟槽成形过程图4微沟槽横截面扫描电镜图3传热性能测试装置及实验步骤微沟槽加工后,将铜管进行清洗、抽真空、除气、充液、封口以及检漏,最终形成热管。实验中所制备的热管长240mm、直径为6mm,蒸发段、绝热段和冷凝段长度分别是90、60和90111111。实验中主要测量在不同加热功率和真空度下热管的启动和等温性能以及不同倾角下热管的传热功率。传热性能测试装置,如图5所示。主要包括加热、保温、冷却、温度采集和热管倾角调节五个部分。加热部分主要包括接触式电压调节器和电热丝,用于模拟热管蒸发段的热源;保温部分采用隔热棉保持蒸发段温度的恒定;冷却部分通过冷水将冷凝段的热量带走;温度采集部分通过K型热电偶、ADA018温度测试模块和ADA520传递模块测量热管表面温度,然后传送到计算机处;热管倾角调节部分主要由几个绕同一轴心旋转的定位孔组成。图5热管传热性能测试装置原理图I.ADAM-4018温度测试模块2.ADAM--4520传递模块3.计算机4.接触式电压调节器5.电热丝6.测温点7.保温棉8.热管9.外管ln绝热套l1.冷水人口12.旋转点13.冷却管14.冷水出口实验过程中,首先调节电压调节器来控制热管蒸发段功率或加热温度,启动阶段冷凝段采用空冷,通过温度采集系统自动记录热管在加热过程中各段瞬态温度来考察热管的启动性能和等温性能;热管正常启动后,通过控制冷却水的流量使水流稳定的流过热管的冷凝段,使其达到稳定的工作状态;最后调节热管倾角来测量不同状态下热管传热功率。4结果与分析4.1启动性能研究热管在启动时,蒸发段输入热量足够大时,蒸发段温度必然比冷凝段的高许多,管内工质受热汽化,所产生的蒸汽高速流动到低温区冷凝,放出汽化潜热。如果管内工质受热后不能迅速带走蒸发段的热量,就会导致蒸发段温度越来越高,最终导致热管失效。因此,热管充装工质情况和管内真空度对热管启动性能影响很大。实验中研究了两种不同真空度微沟槽热管和相同长度的微沟槽铜管在60℃下启动性能的对比,如图6所示,为热管冷凝段在启动时升温变化曲线。p￥魁赠“时同s图660℃时微沟槽热管启动性能比较从图6中可以看出,微沟槽热管启动性能明显优于微沟槽铜管,这是显然的,因为微沟槽热管主要依靠管内工质相变实现传热,微沟槽铜管纯粹依靠铜管本身进行热传导。另一方面,具有高真空度的微沟槽热管启动性能明显优于低真空度的热管,这是因为当热管内真空度较高的情况下,随着热流密度的逐渐增加,管内水蒸汽冷凝后能够顺利回流,工质循环充分,温度分布比较均匀,启动很快完成。万方数据万方数据微沟槽热管拉削成形工艺及其传热性能研究作者:周德志,蒋乐伦,袁伟,潘敏强,ZHOUDe-zhi,JIANGLe-lun,YUANWei,PANMin-qiang作者单位:华南理工大学,机械工程学院,广州,510640刊名:机械设计与制造英文刊名:MACHINERYDESIGNMANUFACTURE年,卷(期:2008(7参考文献(3条1.ShungWenkang;ShenghongTsai;Hong-ChihChenFabricationandteatofradialgroovedmicroheatpipes[外文期刊]2002(222.赵孝保吸液芯热管设计因素分析与修正[期刊论文]-南京师范大学学报(工程技术版2004(033.马同泽;侯增祺热管1983本文链接:d.g.wanfangdata/Periodical_jxsjyzz200807044.aspx