为探究高温平板热管在高热流密度环境中的传热特性,开发了以金属纤维毡作吸液芯的钠高温平板热管,利用局部热源加热的方式,通过改变加热功率、局部热源位置等参数来研究其传热特性。实验结果表明热管在加热功率450~600 W内可以正常启动,加热功率越大,启动时间越短,热阻越小,传热系数增大;局部热源位置的变化对热管的启动有一定的影响,当局部热源位置从热管中间移动到边缘时,热管均温性能变差,扩散热阻增加。

高温平板热管作为传热元件,可用于各种非均匀热流载荷条件下的热疏导。针对局部热工况下高温平板热管蒸发端的流动传热进行数值模拟研究,获得了金属纤维毡压紧厚度、吸液芯结构、热源位置和进口温度等参数对蒸发端温度分布的影响规律。结果表明所建立的模型可以较好地预测平板热管的温度分布,模拟值与实验值的误差均在6%以内;通过合理选择金属纤维毡压紧厚度与优化吸液芯结构可以改善热管的均温性能;当热源位于平板热管中部时可以获得比两端更好的均温性能;平板热管与适当的冷却方式相结合可以更好地强化热管的均温性能。