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研究生:陳建瑋
研究生(外文):CHIEN-WEI CHEN
論文名稱:可撓式熱管性能研究分析
論文名稱(外文):Study and Analysis of Performance of Flexible Heat Pipe
指導教授:卓清松
口試委員:林鴻明黃孟正陳希立
口試日期:2012-07-09
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:能源與冷凍空調工程系碩士班
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:可撓式熱管熱阻熱響應拉伸次數彎曲角度
外文關鍵詞:flexible heat pipethermal resistancethermal responsedrawing numberbend angle
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本研究主要針對可撓式熱管在經過拉伸實驗後進行熱響應實驗與熱阻實驗,並對其性能變化進行研究與探討。本實驗研究之可撓式熱管的蒸發段與冷凝段材質為銅,而絕熱段材質為不鏽鋼,內部毛細結構為金屬網目式,使用純水做為工作流體。在蒸發段與絕熱段及冷凝段三段連接熱耦線量測其溫度變化,探討其熱響應速度、平衡時間及熱阻。實驗結果顯示彎曲角度的改變會影響到整體熱響應的時間以及溫差,然而隨著拉伸次數的增加,彎曲角度對於蒸發段與冷凝段之影響會變小許多,但是卻十分明顯的影響了絕熱段的熱響應時間及溫度曲線走勢。由熱阻實驗可以知道拉伸次數對於可撓式熱管有相當程度的影響,拉伸次數的增加相對造成熱量傳遞上的困難,進而導致熱阻的上升及最大熱傳量的下降。

This study carried out thermal response experiment and thermal resistance experiment after tensile experiment for flexible heat pipe, and studied and discussed the variation of its performance. The material of the evaporator section and condenser section of the flexible heat pipe studied in this experiment was copper, the material of adiabatic section was stainless steel, the internal capillary structure was metal mesh, and pure water was used as work fluid. The evaporator section, adiabatic section and condenser section were connected to thermocouple wire to measure the temperature change, and to discuss the thermal response rate, equilibrium time and thermal resistance. The experimental results showed that the change in bend angle can influenced the overall thermal response time and temperature difference. However, the effect of bend angle on the evaporator section and condenser section declined as the drawing number increased, but the thermal response time and temperature curve trend of adiabatic section were influenced obviously. According to the thermal resistance experiment, the drawing number influenced the flexible heat pipe to a great extent, the increase in drawing number made the heat transfer more difficult relatively, so that the thermal resistance increased and the maximum heat transfer rate decreased.

摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章 前言 1
1.1 緒論 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 3
1.4 研究特色 6
第二章 理論分析 7
2.1 熱管操作原理 7
2.1.1 熱管材料對應與選擇 8
2.2 熱管操作極限 10
2.2.1 音速極限(Sonic Limit) 11
2.2.2 沸騰極限(Boiling Limit): 12
2.2.3 毛細極限(Capillary Limit) 13
2.2.4 飛濺極限(Entrainment Limit) 18
2.2.5 黏滯極限(Viscous Limit) 19
2.3 熱管性能極限評估 20
2.3.1 熱阻分析 20
第三章 實驗裝置與方法 22
3.1 實驗裝置系統設置 23
3.1.1 拉伸實驗系統設計 24
3.1.2 PLC控制模組設計 25
3.1.3 熱響應實驗系統設計 27
3.1.4 壓力傳感器組裝置設計 28
3.1.5 熱阻實驗系統設計 30
3.1.6 加熱模組設計 31
3.1.7 散熱模組設計 32
3.1.8 不良原因拍攝位置設計 33
3.2 實驗設備介紹 34
3.2.1 可撓式熱管 34
3.2.2 循環式恆溫水槽 35
3.2.3 加熱塊 36
3.2.4 隔熱塊 37
3.2.5 散熱塊 38
3.3 量測儀器介紹 39
3.3.1 數據資料擷取器 39
3.3.2 T-type熱耦線 40
3.3.3 PLC控制模組 41
3.3.4 單點力量傳感片 42
3.3.5 桌上型影像顯微鏡 43
3.4 實驗方法與步驟 44
3.4.1 拉伸實驗 44
3.4.2 熱響應實驗 47
3.4.3 熱阻實驗 50
第四章 結果與討論 52
4.1 拉伸次數對於可撓式熱管熱響應之影響 52
4.1.1 拉伸次數對5mm可撓式熱管熱響應曲線變化趨勢 52
4.1.2 拉伸次數對8mm可撓式熱管熱響應曲線變化趨勢 65
4.2 拉伸次數對於可撓式熱管熱阻之影響 67
4.2.1 不同拉伸次數對5mm可撓式熱管熱阻曲線變化趨勢 67
4.2.2 拉伸次數對8mm可撓式熱管熱阻曲線變化趨勢 71
4.3 拉伸次數對8mm可撓式熱管不良原因探討 72
4.3.1 8mm可撓式熱管焊接點與彎曲面探討 72
第五章 結論 75
5.1 結論 75
5.2 建議 77
參考文獻 78
符號整理 81



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