Heat transfer characteristics of a flat plate pulsating heat pipe with microstructures for unidirectional thermal-to-mechanical energy conversion

传热 材料科学 热管 热的 微观结构 能量转换 热能 能量转移 散热片 机械 复合材料 热力学 物理 工程物理
作者
Qian Zhang,S. T. Tan,J. Y. Zhu,Yuyan Jiang,Changping Guo
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (5)
标识
DOI:10.1063/5.0250086
摘要

The phase change of a liquid into vapor results in a sharp volume expansion, generating a powerful driving force, which is fundamental for the operation of pulsating heat pipes (PHPs). However, the performance of PHPs is hindered by instability arising from the lack of directional control over the expansion process. In this work, we propose a PHP incorporating thermal-to-mechanical energy conversion (TMC) microstructures, which direct the TMC by controlling the expansion in desired directions, thereby more efficiently utilizing the driving force. Two designs for enhancement of TMC, i.e., one featuring a vapor actuator microstructure (VA-PHP) and another with diameter-variant channels (DVC-PHP), were fabricated and experimentally investigated under low inclination angles and horizontal orientations (0°, 1°, 5°, and 9°). The experimental results indicated that the incorporation of the TMC microstructures into the PHPs facilitated more efficient startup, enhanced unidirectional circulation, and reduced the dependence on the inclination angle. Notably, while the conventional PHP failed to operate at small inclination angles, the VA-PHP achieved stable operation at 1°, and the DVC-PHP further maintained stable operation even at 0°. The robust performance of the proposed PHPs at low inclination angles demonstrates the potential of TMC microstructures to overcome orientation-dependent limitations, thereby delivering a practical solution for improving the effectiveness of PHPs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
狻猊龙虾完成签到 ,获得积分10
刚刚
林一又完成签到,获得积分20
1秒前
满座完成签到,获得积分10
2秒前
电子屎壳郎完成签到 ,获得积分10
2秒前
biocreater完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
阿金完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
小魏完成签到,获得积分20
8秒前
wu完成签到,获得积分10
9秒前
等等完成签到,获得积分10
9秒前
ILS完成签到 ,获得积分10
9秒前
化学胖子完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海应助阿北采纳,获得10
10秒前
半夏黄良发布了新的文献求助10
10秒前
闪闪青雪完成签到,获得积分10
10秒前
落寞剑成完成签到 ,获得积分10
12秒前
端庄的豆芽完成签到,获得积分10
14秒前
CrsCrsCrs完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
1111chen完成签到 ,获得积分10
18秒前
zhaozhao完成签到,获得积分10
18秒前
YuLu完成签到 ,获得积分10
21秒前
jie完成签到,获得积分10
21秒前
Akjan完成签到,获得积分10
21秒前
半夏黄良完成签到,获得积分10
22秒前
LL完成签到,获得积分10
23秒前
坚定书竹完成签到 ,获得积分10
23秒前
要开心完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
酱紫完成签到 ,获得积分10
25秒前
周周完成签到 ,获得积分10
25秒前
隐形曼青应助樱桃小浣采纳,获得10
25秒前
脆啵啵马克宝完成签到 ,获得积分10
26秒前
yufeizhle完成签到 ,获得积分10
27秒前
苦学僧完成签到,获得积分10
27秒前
无私土豆完成签到,获得积分10
30秒前
Jenifer完成签到,获得积分10
30秒前
邵翎365完成签到,获得积分10
31秒前
d_fishier完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5294333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4444199
关于积分的说明 13832392
捐赠科研通 4328271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376032
邀请新用户注册赠送积分活动 1371362
关于科研通互助平台的介绍 1336532