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环路热管式光子吸收器的换热可行性

范庆梅 刘佰奇 李琦 黄金印 何平 张红星 周宇鹏 魏然 李国广

范庆梅, 刘佰奇, 李琦, 等. 环路热管式光子吸收器的换热可行性[J]. 强激光与粒子束, 2022, 34: 044003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210328
引用本文: 范庆梅, 刘佰奇, 李琦, 等. 环路热管式光子吸收器的换热可行性[J]. 强激光与粒子束, 2022, 34: 044003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210328
Fan Qingmei, Liu Baiqi, Li Qi, et al. Feasibility study of photon absorber heat extracted by loop heat pipe[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2022, 34: 044003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210328
Citation: Fan Qingmei, Liu Baiqi, Li Qi, et al. Feasibility study of photon absorber heat extracted by loop heat pipe[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2022, 34: 044003. doi: 10.11884/HPLPB202234.210328

环路热管式光子吸收器的换热可行性

doi: 10.11884/HPLPB202234.210328
基金项目: 中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室开放课题(JSQ2018KF01)
详细信息
    作者简介:

    范庆梅,83804630@qq.com

    通讯作者:

    刘佰奇,liubq@ihep.ac.cn

  • 中图分类号: TL503.7

Feasibility study of photon absorber heat extracted by loop heat pipe

  • 摘要: 利用环路热管换热技术对光子吸收器进行换热可以提高光子吸收器的换热效率、减小其结构尺寸,而且运行时无振动,是未来高性能加速器中设计光子吸收器的重要技术储备。分析环路热管在光子吸收器上应用时的传热性能,发现目前环路热管的换热能力完全满足光子吸收器的换热需求,但热沉的结构、特别是导热距离需要严格优化。利用航天五院C18型号环路热管,优化设计了一台环路热管式光子吸收器样机,数值模拟其运行时的温度分布,并实验测试了光子吸收器样机的总体换热能力。
  • 图  1  热分析模型示意图

    Figure  1.  Simulation model for thermal analysis

    图  2  同步光热流密度对温度分布的影响

    Figure  2.  Effect of SR heat flux on temperature distribution

    图  3  热沉扩散深度对温度分布的影响

    Figure  3.  Effect of heat sink depth on temperature distribution

    图  4  热管等效对流换热系数对温度分布的影响

    Figure  4.  Effect of heat transfer coefficient of the heat pipe on temperature distribution

    图  5  环路热管式光子吸收器示意图

    Figure  5.  Diagram of the photon absorber using loop heat pipe

    图  6  数值模拟光子吸收器温度分布结果

    Figure  6.  Temperature distribution of the photon absorber calculated by simulation

    图  7  环路热管式光子吸收器样品照片及测试现场

    Figure  7.  Photo of the photon absorbe using loop heat pipe and its test site

    图  8  热管式光子吸收器换热测试温度曲线

    Figure  8.  Temperature curve of the photon absorbe using loop heat pipe in heating experiment

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-29
  • 修回日期:  2021-12-27
  • 录用日期:  2021-12-27
  • 网络出版日期:  2022-01-05
  • 刊出日期:  2022-03-19

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