一种具有超声功能的石墨烯纳米流体重力热管的制作方法

本发明涉及一种具有超声功能的石墨烯纳米流体重力热管，属于热交换技术领域。

背景技术：

重力热管是一种依靠重力作用驱使热管内部工作液体发生相变实现热量传递的元件，它利用液体的蒸发和冷凝使热量快速传递。重力热管具有很好的传热性能，在太阳能供暖、化学化工、航空航天等领域被广泛应用。

石墨烯具有高导热性，将石墨烯粉体分散到水中制备形成纳米流体，这种纳米流体是一种新型高效传热介质，将这种高性能的传热介质应用于重力热管中会显著提高重力热管的传热性能。

但是石墨烯纳米流体在制备过程中的悬浮稳定性难已控制。不好的悬浮稳定性会影响到长期工作的重力热管的传热性能，特别是当重力热管检修停运工作时，因此改善重力热管内石墨烯纳米流体的悬浮性问题，对提高重力热管的传热性能有着重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以保证长时期实现高传热性能工作的重力热管。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下。

一种具有超声功能的石墨烯纳米流体重力热管，包括管壳、石墨烯纳米流体、粘结剂层、超声换能器。所述管壳为垂直放置的密闭真空腔体；所述管壳下部为加热段，上部为冷凝段；所述管壳的密闭真空腔体内充有石墨烯纳米流体；所述石墨烯纳米流体是将石墨烯纳米粉体分散到水中制备而成，是一种新型高效传热介质；所述管壳下部的加热段底部具有粘结剂层；所述粘结剂层外粘有超声换能器；所述粘结剂层具有将超声换能器固定在管壳底部的功能。

所述超声换能器为压电陶瓷材料制成的元件；所述超声换能器能使管壳内产生超声空化效应，强化石墨烯纳米流体的悬浮稳定，有利于石墨烯纳米流体重力热管长期稳定的工作，有效地提高了重力热管长期工作的传热性能。

本发明有益效果：可以强化纳米流体的悬浮稳定性，保证纳米流体重力热管长期稳定工作的高传热性能。

附图说明

图1是具有超声功能的纳米流体重力热管示意图。

图中1为管壳；2为石墨烯纳米流体；3为粘结剂层；4为超声换能器；5为加热段；6为冷凝段。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明的具体实施做进一步描述。

管壳1材质为铜或不锈钢。

石墨烯纳米流体2是将石墨烯纳米颗粒分散到水中搅拌并震荡制备成石墨烯纳米流体。

将管壳1进行除油去污清理并抽真空后灌入适当的石墨烯纳米流体2，然后封闭管口，形成密闭真空腔体。

将超声换能器4通过粘结剂层3固定在管壳1的加热段底部。

当重力热管内加热段5受热时，同时开启超声波换能器4，使密闭空腔内的石墨烯纳米流体悬浮受热并汽化，流向冷凝段6；在冷凝段6释放出热量，再凭借重力作用回流到加热段5。如此循环，热量被不断地传输。

通过超声波换能器，能使管壳内产生超声空化效应，强化石墨烯纳米流体的悬浮稳定性，有利于石墨烯纳米流体重力热管长期稳定的工作，促进加热段热量传递。