熊康宁，吴伟，汪双凤

（1 华南理工大学化学与化工学院，广东 广州 510640；2 华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东 广州 510640）

环路热管（loop heat pipe，LHP）是一种通过蒸发器内吸液芯产生的毛细力来驱动工作流体流动，利用工作流体的相变过程来传递热量的高效传热装置[1-2]。在1972 年俄罗斯的两位科学家Gerasimov 和Maydanik 发明并制造了世界上带一款环路热管，该环路热管长1.2m，工作液体为水，其传热量可以达到1kW[3]。环路热管最早是应用于航空航天领域的热控制当中，为了解决高功率航天器的散热问题。由于环路热管具有传热距离大、结构紧凑、散热能力强、反重力强、热平衡好、安装和布局方便等优点，现已广泛地应用于电子冷却[4-8]、电池热管理[9-12]、高功率发光二极管[13-15]、余热回收[16-17]、航空航天和军事装备[18-20]等领域中。

图1(a)是环路热管系统原理图。从图1(a)可以看出，环路热管主要由蒸发器、汽体管线、冷凝器、液体管线、储液室组成。其基本的工作原理是：具有多孔结构的吸液芯利用自身的毛细力吸收储液室中的工质，使吸液芯的孔结构中充满工质。当蒸发器壁面被加热时，热量会传递给吸液芯，吸液芯孔结构中的工质便会蒸发成饱和气体，并通过蒸汽槽道进入汽体管线到达冷凝器，同时带走热量。而在冷凝器中，饱和气体被冷凝成了液体，释放出潜热；冷凝的液体通过液体管线回流到储液室，并再次被吸液芯吸收。如此形成了一个工质的循环流动和热量传递过程[21]。图1(b)是环路热管运行过程的P-T图。……