复杂微细结构内沸腾-凝结耦合相变传热传质机理及应用研究

（1）复杂微细结构中复杂相变传热过程的理论与实验研究：重点研究发生在狭小空间复杂微细结构中同时发生冷凝与蒸发的相变过程及其相互作用机制，研究其传热与相变机理，丰富人们对复杂结构中传热传质现象的认识；（2）平板热管新型内部结构的研发：利用（1）中的研究结果，创新平板热管的内部结构，平衡、协调轴向热阻和径向热阻，在保证良好均热效果的条件下，减小平板热管的轴向热阻；（3）平板热管均热器热沉一体化集成设计与优化：研发平板热管均热器及散热器的一体化设计与加工技术，消除独立平板热管均热器与散热器之间的接触热阻。设计并加工制造两种（空冷和水冷）类型的平板热管均热器热沉，并对热沉散热器进行优化设计以期找到与平板热管均热器相匹配的结构参数；（4）热管均热器动态工作特性的研究。对平板热管均热器的动态响应特性进行理论与实验研究，确定各种极限参数的影响，为平板热管均热器热沉的可靠运行提供参考。

复杂微细结构内的相变传热现象由于在微电子、激光器件、绿色高效照明等中愈来愈广泛的应用和特殊地位而受到广泛重视。本项目对有限空间内沸腾-凝结耦合相变传热传质理论及其在平板热管中的应用进行了深入的理论和实验研究，并拓展应用于大功率LED冷却，开展的主要研究工作有：（1）有限空间内沸腾与凝结共存现象中传热特性的研究，得到了空间高度、充液高度以及热流密度三种因素对其传热特性的影响规律；（2）建立了可视化的相变换热测试平台，首次获得了反映复杂微细结构内、沸腾（汽化）- 凝结共存的相变传热现象与过程基本特征的典型实验图像；（3）设计开发了三种不同内部结构的平板热管，并对其传热性能进行了测试，有效减小了热管的轴向热阻，且保持了其良好均热效果；（4）将研究成果拓展用于大功率LED冷却，研发了一系列将LED散热与热管传热相结合的热管换热器，并对其传热性能进行了实验研究，重点研究了以导热硅脂掺杂MWCNT充当热界面材料来减小接触面热阻的科学方法。