纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构及其方法

1.本发明涉及一种热管内置磁力搅拌器，尤其涉及一种能够通过磁力作用带动搅拌器与热管外壳产生相对运动，从而实现纳米流体的实时分散作用的纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构及其方法。


背景技术：

2.旋转热管作为一种高性能传热元件受到广泛应用，以传统液体为工质时，其传热能力有限。通过在基液中分散纳米粒子，形成纳米流体，可以提高热管的换热能力。然而，由于纳米粒子易发生团聚现象，纳米流体的分散性能并不稳定，因此会影响其在旋转热管内部的换热效果，再加上旋转热管工作时的旋转特性，促使纳米粒子更容易发生团聚，并在离心力作用下沉积在蒸发段内壁面，从而使其换热效果大打折扣。因此，设计一种能够实时分散纳米流体中纳米粒子的结构，解决纳米流体团聚问题迫在眉睫。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种能够通过磁力作用带动搅拌器进行运动的纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构及其方法。搅拌器推动液体进行高度湍流的周向和径向流动，从而使纳米颗粒与液体高度分散，以确保纳米流体旋转热管的换热能力。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构，包括安装在搅拌器上的旋转热管，旋转热管包括相互连通的散热段、过渡段以及蒸发段，旋转热管中的换热介质为纳米流体，其中：蒸发段内安装有自动分散搅拌结构，自动分散搅拌结构包括搅拌叶片、搅拌叶片磁铁、内壁磁条、轴承以及叶片轴，叶片轴固定安装在蒸发段中，与旋转热管同轴设置，搅拌叶片通过轴承可转动安装在叶片轴上，搅拌叶片浸没于纳米流体中，所述内壁磁条为若干个安装在蒸发段内壁面上的阳极磁铁，内壁磁条环绕叶片轴设置，搅拌叶片的叶尖位置粘接有作为阴极磁铁的搅拌叶片磁铁；内壁磁条随旋转热管转动时，内壁磁条能接近搅拌叶片的叶尖，并通过磁性带动搅拌叶片随转。
5.进一步的，内壁磁条为四块燕尾形阳极磁铁，阳极磁铁安装在蒸发段内壁面四个燕尾槽内，这四个阳极磁铁绕叶片轴等弧度布设，搅拌叶片的数量为两个，这两个搅拌叶片的叶根均固定在盖体固定件上，呈180
°
配合，盖体固定件安装在轴承上。
6.进一步的，盖体固定件包括上端盖和下端盖，搅拌叶片的叶根由上端盖和下端盖组合压紧固定。
7.进一步的，上端盖和下端盖上设置各设有一燕尾型叶片槽，一个搅拌叶片根部伸入上端盖的叶片槽中固定，另一个搅拌叶片根部伸入下端盖的叶片槽中固定。
8.进一步的，上端盖和下端盖上分别设有上螺钉孔和下螺钉孔，螺钉同时穿过上螺钉孔和下螺钉孔将上端盖和下端盖相互固定。
9.进一步的，上端盖和下端盖内部分别设有上台阶面和下台阶面，上台阶面与轴承
的上轮廓相配，下台阶面与轴承的下轮廓相配，上端盖和下端盖分别通过上台阶面和下台阶面与轴承定位配合。
10.进一步的，上端盖和下端盖之间设有密封圈，密封圈用于轴承的径向密封。
11.进一步的，上端盖与叶片轴之间及下端盖与叶片轴之间设有宽0.1mm的间隙。
12.进一步的，纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的使用方法，包括以下步骤：步骤、装配步骤：将轴承安装在叶片轴上，将上端盖和下端盖分别从上部和下部合抱在轴承上，上端盖和下端盖均与叶片轴具有间隙，且该间隙小至纳米流体无法在常规气压下渗入轴承，上端盖和下端盖上的叶片槽对齐，两个搅拌叶片的根部分别插入两个叶片槽中，然后将上端盖和下端盖相对旋转至两搅拌叶片呈180
°
对称，从而将各搅拌叶片封闭在各自叶片槽内，再通过螺钉将上端盖和下端盖进行固定，轴承完成密封，最后将叶片轴固定到旋转热管的蒸发段中，在旋转热管中注入纳米流体，然后封闭旋转热管；步骤、工作步骤：搅拌器工作时，旋转热管高速旋转，内壁磁条跟随蒸发段旋转，内壁磁条通过磁力与搅拌叶片磁铁相吸，带动搅拌叶片旋转，而搅拌叶片在纳米流体中的阻力大于吸引力，则搅拌叶片反复被推出吸引区，从而与旋转热管形成相对运动，纳米流体在搅拌叶片的扰动下，在周向和径向产生流动，实现纳米流体的搅拌。
13.本发明有益效果在于：1、本发明的有益效果是通过磁力作用驱动搅拌器对液体进行搅拌，磁力装置体积小，节省空间便于安装，不会阻碍热管的正常换热工作。
14.2、通过磁力搅拌器推动液体形成高度湍流的径向流动，实现了热管工作同时内部对纳米流体的搅拌，从而使纳米颗粒与液体高度分散，确保纳米流体旋转热管的换热能力。
15.3、热管内置搅拌器可以通过高速搅拌液体对热管内部进行清洁，可以清洁到一些人工难以清洁到的死角。
16.4、本发明采用磁力作用为搅拌器提供动力，达到了节约能源，清洁工作的效果。
附图说明
17.图1是纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的整体示意图；图2是纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的内部俯视图；图3是纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的搅拌结构装配俯视图；图4是纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的搅拌结构装配前视图。
18.其中：搅拌叶片1、搅拌叶片磁铁2、内壁磁条3、轴承4、上端盖5、上螺钉孔5a、上台阶面5b、下端盖6、下螺钉孔6a、下台阶面6b、密封圈6c、叶片轴7、旋转热管8、散热段81、过渡段82、蒸发段83、叶片槽9。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步说明。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.本发明的包括安装在搅拌器上的旋转热管8，旋转热管8包括相互连通的散热段81、过渡段82以及蒸发段83，旋转热管8中的换热介质为纳米流体，其中：蒸发段83内安装有自动分散搅拌结构，自动分散搅拌结构包括搅拌叶片1、搅拌叶片磁铁2、内壁磁条3、轴承4、上端盖5、下端盖6以及叶片轴7。搅拌叶片1分为叶片一和叶片二，分别通过端盖上的燕尾型叶片槽9进行装配，叶片一装在上端盖5上，叶片二装在下端盖6上，呈180
°
分布；搅拌叶片磁铁2为两粒阴极磁铁，焊接在搅拌叶片1尖端；内壁磁条3为四块阳极磁铁，通过与内壁面的燕尾槽配合，嵌在热管内壁；轴承4为内圈内径φ3的标准件，依靠过盈配合与叶片轴进行装配；所述上端盖5和下端盖6将轴承4密封在内，通过四个螺钉进行链接，径向密封采用密封圈6c密封，轴向密封采用间隙密封，下端盖6依靠叶片轴7的台阶面进行定位；叶片轴下端刻有螺纹，热管底面打螺纹孔，以此进行装配。
23.实施例中，上端盖5和下端盖6上分别设有上螺钉孔5a和下螺钉孔6a，螺钉同时穿过上螺钉孔5a和下螺钉孔6a将上端盖5和下端盖6相互固定。
24.实施例中，上端盖5和下端盖6内部分别设有上台阶面5b和下台阶面6b，上台阶面5b与轴承4的上轮廓相配，下台阶面6b与轴承4的下轮廓相配，上端盖5和下端盖6分别通过上台阶面5b和下台阶面6b与轴承4定位配合。
25.实施例中，上端盖5和下端盖6之间设有密封圈6c，密封圈用于轴承4的径向密封。
26.实施例中，上端盖5与叶片轴7之间及下端盖6与叶片轴7之间设有宽0.1mm的间隙。
27.实施例中，纳米流体旋转热管内置磁力自动分散搅拌结构的使用方法，包括以下步骤：步骤a、装配步骤：将轴承4安装在叶片轴7上，将上端盖5和下端盖6分别从上部和下部合抱在轴承4上，上端盖5和下端盖6均与叶片轴7具有间隙，且该间隙小至纳米流体无法在常规气压下渗入轴承4，上端盖5和下端盖6上的叶片槽9对齐，两个搅拌叶片1的根部分别插入两个叶片槽9中，然后将上端盖5和下端盖6相对旋转至两搅拌叶片1呈180
°
对称，从而将各搅拌叶片1封闭在各自叶片槽9内，再通过螺钉将上端盖5和下端盖6进行固定，轴承4完成密封，最后将叶片轴7固定到旋转热管8的蒸发段83中，在旋转热管8中注入纳米流体，然后封闭旋转热管8；步骤b、工作步骤：搅拌器工作时，旋转热管8高速旋转，内壁磁条3跟随蒸发段83旋转，内壁磁条3通过磁力与搅拌叶片磁铁2相吸，带动搅拌叶片1旋转，而搅拌叶片1在纳米流体中的阻力大于吸引力，则搅拌叶片1反复被推出吸引区，从而与旋转热管8形成相对运动，纳米流体在搅拌叶片1的扰动下，在周向和径向产生流动，实现纳米流体的搅拌。
28.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。