溝槽毛細平板熱管之可視化觀察與蒸發熱阻量測

Visualization and Evaporation Resistance Measurement for Groove-Wick Evaporator of Operating Flat-Plate Heat Pipes

陳仲威(Chung-Wei Chen)

指導教授 ： 王訓忠

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2010年)

摘要

本研究使用可視化之平板熱管，研究具平行溝槽毛細結構之平板
熱管蒸發區在操作中發生的現象。溝槽截面為U 形，寬0.25mm、深
0.16mm，採用的工作流體分別有水、甲醇、或丙酮。另亦包括於溝
槽蒸發區燒結不規則細銅粉的複合式毛細結構。可視化觀察指出，除
在低加熱量外，各溝槽中之水膜會分別出現一聚光性端部，各溝槽之
水膜的動態行為彼此獨立，隨加熱量增加時，水膜端部逐漸退離加熱
區，熱阻會隨此乾化過程而上升。然而，本研究之溝槽毛細之最低蒸
發熱阻量測值高於本實驗室先前對多層銅網或燒結銅粉毛細測得之
最低蒸發熱阻值，且實驗重複性不及另兩種毛細之平板熱管。當採用
複合式毛細結構時，熱管操作性能較溝槽毛細結構時穩定，且具較高
之最大加熱量。此外，在三種不同工作流體下均未觀察到核沸騰現象。

關鍵字

熱管 ； 可視化 ； 溝槽毛細 ； 蒸發熱阻

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Heat pipe ； Visualization ； Groove-wick ； Evaporation Resistance

參考文獻

[2] S.W. Chi, Heat Pipe Theory and Practice, McGraw-Hill,1976.

[3] R. Hopkins, A. Faghri, D. Khrustalev, Flat Miniature Heat Pipes With Micro Capillary Grooves, J. Heat Transfer 121 (1999), 102-109

[4] K. H. Do, S. J. Kim, S. V. Garimella, A mathematical model for analyzing the thermal characteristics of a flat micro heat pipe with a grooved wick, Int. J. Heat Mass Transfer 51 (2008) 4637–4650

[5] S. J. Kim, J. K. Seo, K. H. Do,Analytical and experimental investigation on the operational characteristics and the thermal optimization of a miniature heat pipe with a grooved wick structure, Int. J. Heat Mass Transfer 46 (2003) 2051 - 2063

[6] S. Anand, S. De, S. Dasgupta, Experimental and theoretical study of axial dryout point for evaporation from V-shaped microgrooves, Int. J. Heat Mass Transfer 45 (2002) 1535–1543