一种月面微型热管堆电源概念设想

1

作者 赵泽龙 杨睿 +4 位作者 王傲 徐驰 郭键 安伟健 胡古 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第3期513-518,共6页

未来月球科研站建设及月面探测等任务需解决长期稳定能源及电力供给问题,受月面复杂环境影响,月面能源供给挑战极大。核反应堆电源具有长寿命、全天候、环境耐受力强等优势,是解决月面任务长期能源需求的理想选择,热管冷却型反应堆作为... 未来月球科研站建设及月面探测等任务需解决长期稳定能源及电力供给问题,受月面复杂环境影响,月面能源供给挑战极大。核反应堆电源具有长寿命、全天候、环境耐受力强等优势,是解决月面任务长期能源需求的理想选择,热管冷却型反应堆作为一种新型反应堆电源具有系统简单、结构紧凑、可靠性高等特点,且易于实现长寿命设计。针对目前月面能源问题,提出了采用500 W电功率月面微型热管堆电源供电的初步设想,并重点对其屏蔽设计及辐射防护问题进行了研究,提出了相关屏蔽设计方案及辐射防护措施。经过初步屏蔽设计研究,该电源可采用移动式、月面固定点位布置及浅坑式布置多种方式为月面用电设备供电,质量可约束在500 kg左右,轻质且微型,为科研站月面核反应堆电源屏蔽设计提供了思路。 展开更多

关键词 月球科研站 月面能源需求 月面微型热管堆 屏蔽设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管的研究进展 被引量：7

2

作者 刘一兵 黄新民 +1 位作者 刘国华 刘安宁 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期39-43,共5页

微型热管是伴随微电子技术的发展而发展起来的一门新兴技术,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一。阐述常用的微型热管即脉动热管、微槽平板热管、环路热管的研究现状和进展,总结微型热管研究所面临的困难和挑战,指出微型热管... 微型热管是伴随微电子技术的发展而发展起来的一门新兴技术,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一。阐述常用的微型热管即脉动热管、微槽平板热管、环路热管的研究现状和进展,总结微型热管研究所面临的困难和挑战,指出微型热管的发展趋势,认为必将广泛应用于电子器件冷却、航空航天及计算机等领域。 展开更多

关键词 微型热管 脉动热管 微槽平板热管 环路热管 冷却 传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管的稳态模化分析及其试验研究 被引量：6

3

作者 李亭寒 李劲东 +1 位作者 曹黎明 项立成 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期22-27,44,共7页

根据质量守恒、动量守恒和能量守恒原理，针对微型热管的传热流动问题进行模化分析，建立了它们相应的一维稳态模型，此模型可以用于预测各种不同截面形状的微型热管的内部流动传热问题。与锲型截面微型热管的实验结果比较表明，最大传... 根据质量守恒、动量守恒和能量守恒原理，针对微型热管的传热流动问题进行模化分析，建立了它们相应的一维稳态模型，此模型可以用于预测各种不同截面形状的微型热管的内部流动传热问题。与锲型截面微型热管的实验结果比较表明，最大传热能力的理论预测结果与实验结果基本相符；而且还针对梯形截面的微型热管进行了实验研究，与理论预测结果相比表明，理论预测的最大传热能力略高于实验结果，可能原因是工质充装量没有处在最佳值或微型热管边缝上的加工圆角半径确定不准。 展开更多

关键词 微型热管 一维流 稳态 传热 模型试验 热管

在线阅读 下载PDF 职称材料

MEMS微型热管研究进展 被引量：2

4

作者 屈健 王谦 吴慧英 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第3期166-172,180,共8页

MEMS微型热管作为一种新型的热管技术,在微电子、光电池、红外探测头和激光二极管等的热控制方面具有很大的应用前景。首先,介绍了MEMS微型热管的特点和基本工作原理,简单回顾了其发展历程。然后,从MEMS微型热管的加工制作方法、通道尺... MEMS微型热管作为一种新型的热管技术,在微电子、光电池、红外探测头和激光二极管等的热控制方面具有很大的应用前景。首先,介绍了MEMS微型热管的特点和基本工作原理,简单回顾了其发展历程。然后,从MEMS微型热管的加工制作方法、通道尺寸和总体结构特点出发,指出了其优势所在。在此基础上,综述了近年来微型槽道热管、微型毛细泵回路、微型回路热管和微型振荡热管等不同类型MEMS微型热管的研究进展。最后,总结了MEMS微型热管的发展趋势和实际应用所面临的挑战,指出降低制作成本、优化工质充注封装工艺、改进测试手段和加强运行机理研究是今后工作的重点。 展开更多

关键词 微型热管 热控制 微型冷却器 毛细力 微电子机械系统(MEMS)

在线阅读 下载PDF 职称材料

镁锂合金微型热管电场辅助超塑挤压成形 被引量：1

5

作者 孟宝 杨建强 +1 位作者 潘丰 万敏 《精密成形工程》 北大核心 2023年第7期11-19,共9页

目的解决新一代轻质镁锂合金微型热管加工难度大、尺寸精度差、性能不稳定的难题。方法对镁锂合金坯料施加脉冲电流,利用脉冲电流产生的电致超塑性效应提高塑性变形能力,降低镁锂合金微型热管的加工难度。利用有限元仿真和实验相结合的... 目的解决新一代轻质镁锂合金微型热管加工难度大、尺寸精度差、性能不稳定的难题。方法对镁锂合金坯料施加脉冲电流,利用脉冲电流产生的电致超塑性效应提高塑性变形能力,降低镁锂合金微型热管的加工难度。利用有限元仿真和实验相结合的方法,分析微型热管电场辅助超塑挤压过程中微型热管的变形行为与缺陷演变。结果电场辅助超塑成形的挤压力远低于相同温度下纯加热成形的变形力,能够单道次挤压出Φ2 mm的微细热管。结论与相同温度下的纯加热成形相比,电场辅助微型热管超塑挤压成形的变形抗力降低了50%,证明电致超塑性可有效降低镁锂合金微型热管的加工难度。随着超塑挤压速度的增加,变形不均匀性加剧。当挤压速度为0.006~0.02 mm/s时,能够获得尺寸精度和表面质量较好的微型齿槽。当挤压速度超过0.02 mm/s时,容易导致微型齿与管壁区域之间的材料流动不均匀,甚至诱发断裂。当挤压温度为200~280℃时,可以软化材料,降低挤压力,避免了温度过高产生的“焊接”现象。镁锂合金微型热管成形过程受尺寸效应影响,在挤压杆微型齿槽表面,亚毫米尺寸导致镁锂合金与模具间的界面摩擦增大、材料流动变慢,进而影响了微型齿槽的填充质量。 展开更多

关键词 微型热管 镁锂合金 电致超塑性 电场辅助超塑挤压 尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管的增材制造与传热性能分析 被引量：1

6

作者 沈琼 李志松 《科技创新与应用》 2021年第21期48-52,55,共6页

传热学与制造学之间的交汇应用往往存在着一定矛盾,高效的换热器通常会伴随着较大的制造难度和成本,微纳卫星热控系统中的小型热管就是一个例子。小型热管由于当量直径小,不但制作困难,而且传热性能严重受限。本研究拟采用3D金属打印的... 传热学与制造学之间的交汇应用往往存在着一定矛盾,高效的换热器通常会伴随着较大的制造难度和成本,微纳卫星热控系统中的小型热管就是一个例子。小型热管由于当量直径小,不但制作困难,而且传热性能严重受限。本研究拟采用3D金属打印的方法突破这一矛盾。通过这一增材制造技术生产小型管壳及充装口,配合新型的吸液芯结构,制成以氨为工质的小型干线热管。随后进行了一系列热性能测试验证,初步实现了热驱动相变传热的设计目的。3D金属打印技术在小型热管的研制过程中,突破了常规金属生产工艺的小型化瓶颈,提高了结构的设计性,大幅节约了管壳制作的时间和经济成本,并满足了热管对于管壳材料在导热性、密封性、耐压能力等方面的要求,获得了良好的综合效益。 展开更多

关键词 3D金属打印 微型热管 相变 传热

在线阅读 下载PDF 职称材料

常用微型热管的特性比较 被引量：1

7

作者 黄新民 刘一兵 刘国华 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期81-85,共5页

常用的微型热管主要有脉动热管、微槽平板热管和环路热管。当前对脉动热管的研究主要通过实验观察,实验数据不足,尚不能完全明确脉动热管的运行和传热的机理。对微槽平板热管的传热传质机理仍缺少深入而准确的了解,也未建立起工作极限参... 常用的微型热管主要有脉动热管、微槽平板热管和环路热管。当前对脉动热管的研究主要通过实验观察,实验数据不足,尚不能完全明确脉动热管的运行和传热的机理。对微槽平板热管的传热传质机理仍缺少深入而准确的了解,也未建立起工作极限参数,缺少可靠的计算与设计方法。环路热管是一种采用两相流技术的新型传热装置,经过近30年的发展,技术已趋成熟。 展开更多

关键词 微型热管 脉动热管 微槽平板热管 环路热管

在线阅读 下载PDF 职称材料

平板式微型热管的温度特性实验研究 被引量：3

8

作者 刘建华 陈景锋 黄凯旋 《节能》 2004年第11期7-8,共2页

平板热管是一种较好的电子散热元件 ,本文对平板热管不同工质、不同的输入功率及不同的充液率的换热特性进行试验。结果表明平板热管有较好的散热效应 ,可以有效地降低物体温度。

关键词 微型热管 充液率 平板式 工质 换热特性 散热 降低 热元件 温度特性 输入功率

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管技术的研究现状与发展 被引量：5

9

作者 朱高涛 刘卫华 《制冷与空调》 2006年第2期9-14,共6页

微型热管(micro heat pipe,MHP)被广泛用于冷却航天、航空、军用武器、车辆、计算机等众多领域的电子设备,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一,已成为现代热管技术重要的发展方向和研究热点。目前对MHP的研究主要集中在管内流... 微型热管(micro heat pipe,MHP)被广泛用于冷却航天、航空、军用武器、车辆、计算机等众多领域的电子设备,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一,已成为现代热管技术重要的发展方向和研究热点。目前对MHP的研究主要集中在管内流动及传热、传质的机制研究,新型高效结构形式的设计,制造工艺技术的改进等方面。较系统地总结近来MHP在理论、设计及制造工艺等方面的技术研究进展,综述其应用现状并分析其发展趋势。 展开更多

关键词 微型热管 传热传质 电子设备冷却

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于功能梯度表面的微型热管换热性能研究

10

作者 屈健 吴慧英 郑平 《电子器件》 CAS 2008年第4期1373-1376,共4页

通过将液固接触角沿轴向呈阶梯状分布的功能表面引入到三角形微型热管的一维稳态模型之中,分析了其对微型热管换热性能的影响。模拟结果表明较之常规表面,基于功能表面的微型热管能带走更多的热量。而产生这种结果的原因主要是由于功能... 通过将液固接触角沿轴向呈阶梯状分布的功能表面引入到三角形微型热管的一维稳态模型之中,分析了其对微型热管换热性能的影响。模拟结果表明较之常规表面,基于功能表面的微型热管能带走更多的热量。而产生这种结果的原因主要是由于功能表面能有效地提高微型热管内的毛细压差且不会造成摩擦阻力的明显变化。另外,对于传统表面还发现存在着最优接触角,此时微型热管的换热性能最佳,偏离该接触角会造成毛细压差的减小和热管换热性能的下降。 展开更多

关键词 微型热管 功能表面 毛细力 剪切力

在线阅读 下载PDF 职称材料

电场辅助镁锂合金超塑变形行为及其在微型热管成形中的应用

11

作者 孟宝 潘丰 万敏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期142-150,共9页

通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案... 通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案,开展了不同电压、初始应变速率和晶粒尺寸下的电场辅助单向拉伸实验。实验结果表明,随着电压的增大,电流的焦耳热效应增大,LZ91镁锂合金的真应力-真应变曲线逐渐呈现出稳态流变特征。所有电压下原始镁锂合金的伸长率差异不明显,最大差异仅为16%。相比于低电压时,在高电压下初始应变速率对LZ91镁锂合金超塑变形行为的影响更加显著。电场对细晶LZ91镁锂合金超塑变形行为影响较大,主要体现在降低超塑变形温度和提高伸长率。在获得电场作用下LZ91镁锂合金超塑性能的基础上,通过DEFORM-3D仿真软件对LZ91镁锂合金微型热管挤压成形工艺进行了设计与仿真,长度为5 mm的坯料仿真得到的微型热管长度为40 mm,微沟槽深度为0.25 mm,等效应变分布均匀,为微型热管电场辅助成形工艺提供了有益探索。 展开更多

关键词 LZ91镁锂合金 超塑变形 电场辅助 微型热管成形工艺

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管在台式电脑中的应用设计 被引量：1

12

作者 王充 马咏梅 侯力 《机电产品开发与创新》 2004年第5期9-10,14,共3页

本文根据热管导热速度很快的工作特征,在具体情况下热管可制作成可大可小的、可长可短的、可自由弯曲的结构。提出了在计算机核心部件上应用微型热管散热,将热量引出到专用风道内集中散热。机箱可制作成较封闭的结构的设计方案,从而解... 本文根据热管导热速度很快的工作特征,在具体情况下热管可制作成可大可小的、可长可短的、可自由弯曲的结构。提出了在计算机核心部件上应用微型热管散热,将热量引出到专用风道内集中散热。机箱可制作成较封闭的结构的设计方案,从而解决了计算机中用传统风扇散热效果差,与外界对流又带来灰尘沉集在主板上,对主板带来安全隐患的问题。 展开更多

关键词 主板 台式电脑 计算机 散热效果 机箱 风扇 应用设计 微型热管 导热 对流

在线阅读 下载PDF 职称材料

5 MWt微型热管反应堆堆芯初步概念设计方案及热分析

13

作者 康小亚 李华琪 +3 位作者 陈森 李达 田晓艳 朱磊 《现代应用物理》 2022年第2期65-74,共10页

提出了3种5 MWt微型热管反应堆堆芯概念设计方案,并采用CFD计算软件对3种堆芯概念设计方案进行了热分析计算,研究了方案1中的包壳厚度、氦气气隙厚度和外包壳倒角半径对燃料元件温度分布的影响,计算给出了方案2和3在正常运行、1根热管... 提出了3种5 MWt微型热管反应堆堆芯概念设计方案,并采用CFD计算软件对3种堆芯概念设计方案进行了热分析计算,研究了方案1中的包壳厚度、氦气气隙厚度和外包壳倒角半径对燃料元件温度分布的影响,计算给出了方案2和3在正常运行、1根热管失效、3根热管失效和7根热管失效情况下的温度及应力分布。结果表明:包壳厚度和氦气气隙对燃料元件温度有明显影响,而外包壳倒角半径对燃料元件温度影响可忽略;7根热管失效情况下,方案2燃料峰值温度及峰值应力比方案3略低,方案2优于方案3,即控制棒孔采用与燃料基底形状一致的孔型更为合适。 展开更多

关键词 微型热管反应堆 堆芯概念设计方案 热分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型热管等温性能的多通道测试系统研究

14

作者 梁忠坚 肖博武 +1 位作者 朱同发 曾志新 《机电工程技术》 2008年第3期13-16,共4页

随着电子设备向高速、高频,微小型化发展,电子器件的散热就显得尤为重要。本文介绍了微型热管温度测量的技术原理,阐述了有关测量装置的测量电路、DSP外围主要扩展电路及其核心软件模块。研究表明该系统的测量结果准确、快速、实时,能... 随着电子设备向高速、高频,微小型化发展,电子器件的散热就显得尤为重要。本文介绍了微型热管温度测量的技术原理,阐述了有关测量装置的测量电路、DSP外围主要扩展电路及其核心软件模块。研究表明该系统的测量结果准确、快速、实时,能有效地观察和分析微型热管散热面的各点温度状态。 展开更多

关键词 微型热管 多通道 同步 数字信号处理器

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种微型槽道热管的性能分析与试验研究 被引量：3

15

作者 颜吟雪 李春林 +1 位作者 赵振明 鲁盼 《航天返回与遥感》 2013年第5期56-62,共7页

槽道热管是航天器较为常用的一种热控产品,其中截面特征尺寸小于5mm的微型槽道热管主要用于空间光学遥感器CCD器件的散热,在设计、加工等环节均具有较高的技术难度。文章设计了一种5mm×4mm矩形截面、内部槽道为梯形的微型热管,对... 槽道热管是航天器较为常用的一种热控产品,其中截面特征尺寸小于5mm的微型槽道热管主要用于空间光学遥感器CCD器件的散热,在设计、加工等环节均具有较高的技术难度。文章设计了一种5mm×4mm矩形截面、内部槽道为梯形的微型热管,对热管传热性能进行了理论计算和试验验证,最终确定了较为理想的槽道几何参数。研究结果表明:该种微型热管的极限传热能力为4.77W·m,极限负载下的轴向温度均匀性优于±0.5℃。 展开更多

关键词 微型热管 梯形槽道 极限传热能力 试验研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝合金微型热管分流挤压模具变形分析与优化研究 被引量：1

16

作者 刘勇达 徐杰 +1 位作者 单德彬 郭斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期265-274,共10页

研究铝合金微型热管这类微型复杂空心挤压型材极易产生内腔偏心缺陷的问题,提出相应的挤压模具的结构设计原则。基于Altair Inspire Extrude Metal有限元分析软件,分析挤压比、焊合室高度、模芯间距和工作带长度对模芯变形的影响规律。... 研究铝合金微型热管这类微型复杂空心挤压型材极易产生内腔偏心缺陷的问题,提出相应的挤压模具的结构设计原则。基于Altair Inspire Extrude Metal有限元分析软件,分析挤压比、焊合室高度、模芯间距和工作带长度对模芯变形的影响规律。模拟结果表明,焊合室高度和模芯间距对模芯变形的影响比较显著,而挤压比和工作带长度影响微弱。当焊合室高度提高至某一阈值时,模芯的最大变形量随着焊合室高度增加。模芯间距存在最优值,偏离该值会促进模芯变形。挤压试验结果表明,在较优的模具结构参数下获得壁厚尺寸精度±0.04mm的微型热管型材,对应的主要模具结构参数为挤压比137、模芯间距28 mm、焊合室高度8 mm和工作带长度3 mm。 展开更多

关键词 微型热管 分流模具 模具优化 铝合金

原文传递

等截面和变截面通道硅基微型脉动热管传热特性比较 被引量：15

17

作者 孙芹 屈健 袁建平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1803-1810,共8页

为了解截面结构对微型脉动热管传热性能和内部工质流动特征的影响,采用可视化和温度测量的方法对比研究了等截面和变截面硅基微型脉动热管内的工质运动和传热特性。实验工质为R141b,充液率为40%～60%。实验结果发现,变截面通道结构的设... 为了解截面结构对微型脉动热管传热性能和内部工质流动特征的影响,采用可视化和温度测量的方法对比研究了等截面和变截面硅基微型脉动热管内的工质运动和传热特性。实验工质为R141b,充液率为40%～60%。实验结果发现,变截面通道结构的设计不仅有利于降低微型脉动热管的热阻,提高其传热能力,同时可有效改善其启动性能。随着充液率的增大,该优势更加明显,当充液率约60%时变截面微型脉动热管的启动功率和启动蒸发段平均温度比等截面热管分别下降约0.4 W和17.3℃。另外,因变截面结构而形成的附加毛细作用可使微型脉动热管内工质发生短暂定向运动,而在等截面热管中则未观察到上述现象。 展开更多

关键词 微型振荡热管 变截面 传热特性 流型 核态沸腾

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型硅基振荡热管传热特性 被引量：8

18

作者 屈健 吴慧英 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3046-3052,共7页

研究了当量直径352μm梯形截面微型硅基振荡热管的传热特性。以FC-72和R113为工质,讨论了重力、充液率和工质等因素对微热管传热性能的影响。实验结果发现,在该通道直径或Bond数为0.45时微热管可以有效振荡运行,虽然此时表面张力作用显... 研究了当量直径352μm梯形截面微型硅基振荡热管的传热特性。以FC-72和R113为工质,讨论了重力、充液率和工质等因素对微热管传热性能的影响。实验结果发现,在该通道直径或Bond数为0.45时微热管可以有效振荡运行,虽然此时表面张力作用显著,但不能忽略重力对其传热性能的影响。当倾角大于10°、充液率介于30%和65%之间时微热管具有振荡运动的特征,可显著增强传热效果。微热管分别以FC-72和R113为工质时,对应的最佳充液率分别为55%和41%。在加热功率为8.5W的情况下,与未充注工质时相比,热管在最佳充液率下的热阻最大可分别下降约56.5%(FC-72)和59.7%(R113)。在热负荷较低情况下,实验发现选用R113时微热管的传热效果优于充注FC-72的热管,但使用后者时热管可以承受更高的热负荷。 展开更多

关键词 微型振荡热管 硅基 传热性能 充液率 热负荷

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型微型平板热管的传热性能 被引量：11

19

作者 蒋朝勇 夏侯国伟 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期65-68,共4页

对一种新型微型平板热管的传热性能进行了试验研究,分析了热管的充液率、倾角等对其传热性能的影响.研究结果表明,充液率直接影响热管的传热性能,热管的最佳充液率为30%左右,且重力对热管的性能的提高有辅助作用.

关键词 微型平板热管 电子器件 充液率 重力 倾角

在线阅读 下载PDF 职称材料

微型沟槽型热管加工技术现状和展望 被引量：3

20

作者 钱双庆 吴媛媛 +3 位作者 卫涛杰 王福强 刘鹏飞 李恺洋 《机械工程与自动化》 2020年第5期223-224,226,共3页

简要介绍高速充液旋压、拉削成形、微细电解、激光加工等微沟槽加工技术的研究现状,同时对各种加工方法的优势和劣势进行分析,并对未来微型沟槽型热管沟槽加工技术的发展趋势进行了展望。

关键词 微型热管 微沟槽 加工

在线阅读 下载PDF 职称材料