随着信息技术产业升级发展,功率器件的集成趋势对热管理提出了更加苛刻的要求,除了使功率器件维持在合适的温度范围,还要使器件或组件维持足够的温度均匀性。平板热管以相变传热为基础,结构简单、导热性能好,因此在功率器件散热领域有广阔的应用前景,如何深入研究并应用平板热管的均温性能成为了优化应用领域的新方向。本次实验设计加工了一种铝制槽道结构平板热管,结合直流式液冷系统对平板热管的启动、传热、均温性能展开了实验研究。主要的工作内容和结论包括:实验过程中,监测热管的热阻响应特性可以发现,不同加热功率下将一维热阻R1D的大小变化作为衡量平板热管内部相变强度的指标,在低功率20-40W时,热管启动缓慢且热阻较大。当功率增大至55W-85W时,平板热管一维热阻降低,且一维热阻值最终稳定在0.05-0.06K/W区间内。对比测试了10%-70%充液率下平板热管的启动、传热、均温性能。结果表明:充液率对平板热管的性能有决定性影响,本次实验设计的平板热管存在一个最佳充液率区间40%-50%,当充液率为40%时平板热管的均温最好,50%时平板热管的一维热阻R1D最小。保持其它工况条件不变的情况下,测试了平板热管在不同加热功率、不同冷却流速下的均温能力。加热功率不断增加时,平板热管蒸发侧表面均温性出现逐渐变好趋势,没有随着功率的增大而恶化,液相工质沸腾过程强烈掺混作用使得蒸发侧温度更加均匀;液冷流速从0.3m/s降低至0.1m/s时,平板热管冷凝侧与蒸发侧表面前后端温差没有随液冷板前后端带走热量不均现象的扩大而增大,验证了平板热管存在气相工质横向流动冷凝均温作用。使用倾角测试平台,实验对比了-20°、-10°、0°、10°、20°下平板热管的传热和均温性能。结果表明:不同倾斜角度下,平板热管一维热阻均呈现增大趋势,但负10°倾角下,均温性能出现了优于水平工况下的现象,侧面验证了平板热管工作过程中存在气液两相流动带来的均温作用。