平板熱管冷凝區可視化觀察與量測

Visualization and Measurement for the Condenser in Operating Flat-Plate Heat Pipes

曾新和(Hsin-Ho Tseng)

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(2012年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2012.00157

摘要

本研究以可視化的平板熱管，觀察在不同毛細結構、工作流體下，冷凝區的冷凝現象，並且量測冷凝熱阻。並且不可凝氣體造成的影響被控制在可接受的範圍內。為了減少在3mm銅板中的橫向熱傳導，在蒸發區及冷凝區的周圍開溝槽，將溝槽處的板厚削薄至0.6mm。藉由可視化設備的觀察，不同工作流體在冷凝區的尾端均有最高的水位，以水為工作流體時，最上層毛細有部分露頭:而以甲醇為工作流體時，最上層毛細被甲醇淹沒。冷凝熱阻在每一個瓦數下都比蒸發熱阻大。藉由熱阻換算成熱對流係數，冷凝區的熱對流係數hc較蒸發區的熱對流係數he小許多倍。以水為工作流體時，由於水和銅表面間的接觸角非為零度，故露頭的冷凝表面發生週期性滴式凝結，而以接觸角為零度的甲醇為工作流體則無此現象。在相同的毛細結構下，以甲醇為工作流體的冷凝熱阻比以水為工作流體的冷凝熱阻大。

關鍵字

熱管 ； 冷凝區 ； 可視化

並列摘要

無資料

並列關鍵字

heat pipes ； condensor ； visualization

參考文獻

[1] Y. Wang, K. Vafai, An experimental investigation of thermal performance of an asymmetrical flat plate heat pipe, Int. J. Heat Mass Transfer, 43 (2000) 2657-2668.

[2] J.Y. Chang, R.S. Prasher, S. Prstic, P. Cheng, H.B. Ma, Evaporative thermal performance of vapor chambers under nonuniform heating conditions, J. Heat Transfer 130 (2008) 1215011

[3] J.H. Liou, C.W. Chang, C. Chao, S.C. Wong, Visualization and thermal resistance measurement for the sintered mesh-wick evaporator in operating flat-plate heat pipes, Int. J. Heat and Mass Transfer, 53 (2010) 1498-1506

[4] G.S. Hwang, E. Fleming, B. Carne, S. Sharratt, Y. Nam, P. Dussinger, Y.S. Ju, M. Kaviany, Multi-artery heat-pipe spreader: Lateral liquid suppl, Int. J. Heat Mass Transfer, 54 (2011) 2334-2340

[5] S.C. Wong, J.H. Liou and, C.W. Chang, Evaporation resistance measurement with visualization for sintered copper-powder evaporator in operating flat-plate heat pipes, Int. J. Heat and Mass Transfer, 53 (2010) 3792-3798