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研究生:沈志宏
研究生(外文):Chih-Hung Shen
論文名稱:成型加工對於熱管性能影響之探討
論文名稱(外文):Study on the influence of forming process to heat pipe’s performance
指導教授:李基禎李基禎引用關係郭鴻森
指導教授(外文):Ji-Jen LeeHong-Sen Kou
學位類別:碩士
校院名稱:大同大學
系所名稱:機械工程學系(所)
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:毛細組織最大熱通量熱管
外文關鍵詞:wick structuremaximum heat transferheat pipe
相關次數:
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中文摘要

熱管為一傳熱的介質,利用液、氣體間之相變化循環來達到傳遞熱的目的。目前已經廣泛地運用在電子散熱之中。本研究就是利用一系列的實驗,探討成型加工程式對熱管之影響,歸納出相關的經驗法則,以作為日後相關散熱模組設計時之參考。
構成熱管的外觀改變的工序步驟主要為折彎製程、壓合製程以及兩者的組合。本文主要探討的就是實驗在不同種類毛細組織的熱管(銅網、溝槽及燒結銅粉)及不同的外徑尺寸下(Ф4, Ф5及Ф6 ),各式熱管對於成型加工後傳熱效能變化,以求取各式熱管可以接受成型加工的最大極限。
評估熱管的傳熱效能高低主要的判別方式為最大熱通量。先透過實驗的步驟量測出最大熱傳量,再利用公式求取最大熱通量的數值,比較熱管在成型加工前後最大熱通量的變化,藉以整理出加工後則對於熱管效能衰退的影響,取得熱管外觀形變與傳熱效能間的連動影響。
對於不同毛細組織的熱管而言,銅網管可以接受較大的壓合厚度,Ф4, Ф5 及Ф6可以接受熱管厚度為2.0mm,溝槽及燒結銅粉結構則為2.5mm。但在折彎製程的比較上,溝槽及燒結銅粉卻能提供較小的折彎半徑(Rc)。此外熱管在折彎及壓合之複合製程下時,除了注意壓合的厚度與折彎的半徑對於熱管的影響外,還需另外考量折彎的角度(θ),當θ小於90度時,熱管的傳熱效能亦會有明顯的衰退。
ABSTRACT

Heat pipe use of liquid and vapor. Two phase flow heat transfer, has been exercised in electronic cooling since 90’s. The mean study of thesis is to find out the performance curve after heat pipe forming process. Tracking the decayed range of heat pipe by a series of the related experiments. Build up the experimental trend as an engineering reference for designing thermal module of electronic components.
The research is to focus on the effect of heat pipe forming process including flatting, bending and both . The influence of deform about different wick structure (mesh, groove and powder ) of heat pipe , and different diameter (Ф4, Ф5 and Ф6 ) heat pipe’s forming limits of performance are also analyzed.
In this study, three parameter of heat transfer is detected. They are ΔT (2 points temperature difference), Qmax (Maximum Heat Transfer) and Q” max (Maximum Heat Flux). Comparison of each result is carried to get the deformation effects on heat pipe before and after.
The result of experiment shows that the mesh structure will support better flatting limits, eachψ4, ψ5 andψ6 mesh pipe can press to 2.0 mm thickness, but groove and powder type just support 2.5 mm deformation. About the bending , the groove and powder type will tolerate the smaller bending radius (Rc) in each different heat pipe diameter on the contrary. When both two processes are applied on the performance will be decreased for bending angle (θ) less than 90 degree.
ACKNOWLEDGMENTS I
ABSTRACT II
中文摘要 IV
目錄 VI
圖索引 X
表索引 XIV
符號索引 XV
第一章 序論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 2
1.3文獻回顧 5
第二章 理論與文獻回顧 8
2.1. 熱管工作原理 8
2.2. 熱管之特性限制 11
2.2.1毛細構造限制 11
2.2.2飛散限制 12
2.2.3沸騰限制 13
2.2.4音速限制 14
2.2.5黏滯限制 15
第三章 設計與製作 16
3.1熱管之設計選用 16
3.1.1熱管素材選用 16
3.1.2毛細組織選用 17
3.1.3工作液體選用 21
3.2熱管製作 23
3.2.1素材加工 23
3.2.2端部加工 23
3.2.3置網 24
3.2.4清洗 25
3.2.5焊接(尾部) 26
3.2.7工作液體充填 27
3.2.8抽真空、封合及測漏 28
3.2.9彎管與壓管 30
3.2.10老化測試 31
第四章 實驗計畫 34
4.1兩點溫差(ΔT)測試 34
4.2最大熱傳量與最大熱通量測試 36
第五章 實驗結果與討論 43
5.1未做外觀形變時之熱管測試 43
5.1.1兩點溫差之熱響應比較 43
5.1.2最大熱通量之比較 44
5.2壓管形變後之熱管測試 47
5.2.1兩點溫差之熱響應比較 47
5.2.2最大熱通量之比較 50
5.3折彎變形後之熱管測試 54
5.3.1兩點溫差之熱響應比較 54
5.3.2 最大熱通量之比較 58
5.4折彎及壓扁複合製程變形後之熱管測試 62
5.4.1兩點溫差之熱響應比較 62
5.4.2最大熱通量之比較 65
5.5成型加工對於毛細組織影響之探討 70
5.5.1壓管製程對毛細組織的影響 70
5.5.2 折彎製程及折彎壓扁複合製程對毛細組織的影響 72
5.6 實驗之不確定性分析 76
5.6.1 Ф4熱管不確定性分析 76
5.6.2 Ф5熱管不確定性分析 77
5.6.3 Ф6熱管不確定性分析 77
第六章 結論與展望 79
6.1結論 79
6.1.1.成型加工對於銅網式熱管性能影響之探討 79
6.1.2.成型加工對於溝槽式熱管性能影響之探討 80
6.1.3.成型加工對於燒結銅粉式熱管性能影響之探討 81
6.2 展望 83
參考文獻 86
參考文獻

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【2】英特爾, “Electronic Package Technology Development”, http://www.intel.com/technology/itj/2005/volume09issue04/art03_nanoandmicro/p02_intro.htm
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