一、Analysis of Evaporation Heat Transfer of Thin Liquid Film in a Capillary of Equilateral Triangular Cross-Section(论文文献综述)
张羽飞[1](2021)在《微纳复合结构毛细抽吸及薄液膜传热特性》文中研究表明薄液膜因液膜厚度低、导热热阻小,在蒸发、沸腾等传热过程的强化中有着广泛的应用。薄液膜相变能够在低持液量的条件下实现高效散热,在小型化散热装置设计等领域受到了广泛关注。在热壁面实现薄液膜的快速铺展并维持稳定,是薄液膜相变强化传热的基础。在表面构建微纳复合结构能够有效提升表面毛细性能,实现液膜在表面的快速铺展,在热壁面上维持稳定的相变过程。本文制备得到了一种具有丰富微纳复合结构的表面,对具有不同结构特征尺寸的表面进行了毛细特性的测量,通过Micro-PIV系统观测微观流动规律,进一步优化了表面制备方法;揭示了微纳复合结构提升毛细性能的机理;修正了竖直毛细抽吸过程的理论模型,对具有不同特征尺寸的微纳复合结构表面抽吸系数进行了预测。通过液膜相变实验对不同加热条件下热壁面上的液膜铺展润湿特性进行了探究,探究了液膜铺展速度和极限铺展长度,并对液膜铺展-沸腾-回缩过程中的传热特性进行了研究。对热壁面的液膜铺展及相变传热问题研究提供了指导。微纳复合结构表面上的纳米级结构能够产生高毛细压力作为抽吸流动驱动力,微米级结构互相连通形成内部输运通道,有效降低了抽吸流动阻力。微纳复合结构协同作用有效提升了表面毛细抽吸性能,表面抽吸系数高达16.11mm·s-0.5,高于纳米线表面(6.45mm·s-0.5)和纳米草表面(1.83 mm·s-0.5)。通过Micro-PIV系统对抽吸流动的微观过程进行了可视化观测,直观证明了内部输运通道的存在;对竖直方向上抽吸流动的液膜厚度进行了分区;对不同结构表面、不同抽吸高度位置的三相线爬升速度、工质补液速度和荧光粒子滞后时间进行了测量。通过竖直抽吸数学模型对表面抽吸系数进行预测,在特征结构尺寸较大时预测值与实验结果吻合良好。在不同加热条件下研究液膜在表面的铺展润湿特性,探讨了表面温度对相变速率的影响,以及相变速率与供液速率竞争关系下液膜的铺展速度和极限铺展长度。对液膜不同铺展行为进行了分区,蒸发传热主导下:(1)完全润湿(2)润湿并稳定(3)润湿-回缩;沸腾传热主导下:(4)铺展-沸腾-回缩(5)铺展-沸腾。研究了液膜铺展到沸腾再到烧干回缩过程中不同阶段的液膜形态及传热规律,发现液膜沸腾过程中表面温度不受供液速率和表面初始温度的影响。液膜沸腾具有良好的自适应性,在不同的启动操作条件下均可以有效抑制表面升温。液膜沸腾过程中热通量(10.0W/cm2)高于蒸发传热(<6W/cm2)。
卢玫洁[2](2021)在《基于不同槽道微热管的毛细驱动及传热性能研究》文中提出随着社会生产力的不断发展,人们越来越追求产品的高效性。尤其对于微电子产品而言,其内部微热管对产品冷却及散热的效果关乎微电子产品的使用性能,因此,如何增强毛细回流动力,提高现有微热管传热能力,发挥微热管最佳传热性能是研究的关键。本文主要针对矩形槽道微热管的毛细驱动力和传热性能进行研究,首先对矩形微热管传热极限进行分析,结合MATLAB图形分析,探究了槽宽、槽个数及深宽比三者之间与毛细极限的关系;其次,在铝材基板上开槽加工不同结构尺寸的微热管槽道,搭建微热管抽真空、灌注工质平台,设计微热管的密封、充液和工质检漏方法。最后,搭建传热性能测试平台,该实验平台包括设计加工的微热管固定及角度调整装置,可以在0~90°范围内调整放置倾角并固定,最小可调角度1°。在实验过程中,本文设计了14种不同结构尺度微热管,槽宽规格是0.4、0.6mm,槽道个数17、26个,深宽比为1.1、1.8、2.6和3.9,并分别编号;选择三种液体工质丙酮、环戊烷和乙醇作为微热管工质。通过对几种不同矩形截面尺寸的微热管进行了毛细上升高度的测试,利用动态高度法和毛细力表征结果发现,三种液体工质中毛细上升现象最明显的是丙酮,其次是环戊烷和乙醇;通过分析得到,丙酮对铝板的润湿效果最好;深宽比越大的矩形槽道的毛细力值越大,因为微热管槽道越深,毛细作用力越强。最终选择出最优槽道结构及最优微热管充液工质。同时,对微热管表面利用氮气和氩气进行等离子体改性以增强工质润湿性,改性后的动态高度结果表明,对微热管表面进行等离子体改性有利于提高毛细力。对以上14种结构微热管的传热测试结果表明,槽道深宽比大的微热管传热性能更好,但是过大的深宽比会导致传热效果一定程度的减弱;槽道截面宽度和槽道数量对传热效果的影响规律不一致,本文中较小槽道截面宽度的微热管26个槽道传热效果更好,较大槽道截面宽度的微热管17个槽道传热效果更好。微热管表面氮气改性处理后也可提升传热效果,相比槽道表面改性前,其当量导热系数提高了约11.38%。测试数据均表明,本文所设计加工的微热管均能成功启动,并能维持一定的热管表面温度均匀性。
王学会[3](2017)在《表面张力对脉动热管传热特性影响的理论与实验研究》文中进行了进一步梳理随着电子产业的快速发展,电子产品已经在国民经济的方方面面得到了大量的应用。目前电子器件的小型化、高集成化已经成为电子技术发展的重要趋势,特别是近期出现的“大数据”、“云计算”等技术更是加剧了该趋势。电子产品在工作过程中会产生一定的热量,若热量不能够及时的散失出去,电子器件的工作性能就会恶化,甚至会导致系统的崩溃。在一些高精端的科技领域,电子器件在工作过程中所产生的热流密度非常的大,针对电子器件的热设计已经成为电子产业发展的一个瓶颈。传统的强制对流散热方式的散热能力已经不能够满足当前及未来电子设备散热的要求,因此迫切的需要一种高效的散热元件以迎接挑战。作为一种高效的散热元件,脉动热管,又称为振荡热管或自激振荡热管,一经提出就被认为是迎接当前和未来电子散热问题的最有前景的手段之一。脉动热管具有非常明显的优势:1)结构简单,成本低:脉动热管的内部结构非常的简单,并不需要毛细芯,这就使得脉动热管加工起来比较简单。同时,脉动热管的管道直径较小,成本也比较低;2)较高的传热能力:脉动热管工作过程中,能够大量的利用工质的潜热进行热量的传递,因此脉动热管具有很高的传热能力;3)高度的灵活性:脉动热管的管道可以弯折并布置成任意的形状,以适应不同的使用场合。目前针对脉动热管的研究已经成为电子热设计领域的研究热点。脉动热管的传热性能受到很多参数的影响,这些参数大致可归为几何参数、工质物性参数和工况参数。提高脉动热管的传热性能受到学者们的普遍重视,而通过改善脉动热管中所使用工质的热物性来是提高脉动热管传热性能、拓宽脉动热管使用领域的重要手段。其中,传热工质的表面张力对脉动热管内部工质的流动和传热性能均有重要的影响,然而尚无文献对此进行系统实验研究,更无相关的理论分析模型。为了深入揭示工质表面张力对脉动热管传热性能的影响,并为从改善工质表面张力角度提高脉动热管的传热性能提供坚实的数据和理论支撑,本文开展了以下主要研究。1)综述了国内外对脉动热管的实验研究、理论研究和实际应用的研究现状。在实验方面,系统的总结了几何参数、工质物性参数和工况参数对脉动热管传热性能的影响。在理论研究方面,归纳了针对脉动热管工质振荡的研究、针对脉动热管传热性能的研究和其他性能上研究的研究成果。在应用研究方面,着重评述了脉动热管在电子散热、太阳能热水器、废热回收等领域中的应用前景。2)理论上提出了用于分析薄液膜区蒸发对脉动热管传热与传质影响的分析模型。该模型不仅考虑了液塞和气塞的对流传热过程,还建立了完整的弯月形区域薄液膜的蒸发模型。同时以该模型为基础,分析了液塞振荡过程中重力、毛细力和流动阻力的作用。研究表明,毛细阻力是液塞流动总阻力的重要组成部分。当液塞的速度为(1~5)m/s,液塞长度为(5~10)倍的管内径时,液塞的毛细阻力占总阻力的比例为(15.38~48.45)%。同时当降低工质的表面张力时,能够显着的提高液塞的传热能力。该模型能够为分析工质的表面张力对脉动热管传热性能的影响提供理论指导。3)理论分析了脉动热管的烧干特性,根据烧干的机理不同,将烧干分成3大类。并针对第二类烧干进行了理论建模。同时,还首次从量纲分析法的角度提出了用于计算脉动热管极限传热能力的无量纲表达式。研究表明,提高液塞的振荡速度能够有效的提升脉动热管的烧干极限,即降低液塞振荡的阻力能够有效的提高脉动热管的烧干极限。该部分的研究对于界定脉动热管的安全工作范围具有重要意义。4)设计并搭建了脉动热管传热性能实验装置,该装置包括测试模块、加热模块、冷却模块和数据采集模块。其中,温度采集的不确定度为0.1K,充液率的不确定度为1.27%,热阻的不确定度小于3.75%;5)实验研究了去离子水、表面活性剂分别作为工质时,脉动热管的启动性能、传热性能和烧干性能。所采用的表面活性剂为硬脂酸钠,所研究的表面活性剂溶液的浓度分别为0 ppm,10 ppm,20 ppm和40 ppm。所采用的充液率分别为18.9%,30.9%,43.8%,56.7%和67.9%。实验研究结果发现,当采用表面活性剂溶液作为工质时,脉动热管能够在更低的蒸发段温度下启动;同时,采用表面活性剂溶液能够提高脉动热管的传热性能,且当其浓度为20 ppm时,脉动热管的传热能力达到最佳;表面活性剂溶液同时也会影响到脉动热管的烧干特性,能够提高脉动热管的烧干极限;该部分研究可为从改善工质表面张力角度提升脉动热管的传热性能提供数据支撑。
刘延琪[4](2017)在《轴向微槽热管毛细力表征及传热性能分析》文中指出微热管是利用内部工质相变循环进行热量传输的一种高效换热装置,因其结构密实,质量轻便,均温性、启动性好等优点而受到广泛的重视和应用。而轴向微槽热管由于其内部结构特殊、加工简单、成本低廉等特点受到诸多学者的关注,热管微槽的毛细角区产生的毛细压力为内部的工质流动和相变循环提供不可或缺的推动力,是影响微槽热管传热性能的决定性因素之一。因此,如何增大热管微槽的毛细压力成为提高微槽热管性能的关键问题,其中通过改变轴向微槽热管槽道内部结构是提升毛细力的重要手段。本文通过对微槽热管工作原理的深入分析,首先设计加工出0.5 mm×1.5 mm深矩形、0.5 mm×1.0 mm浅矩形和0.5 mm×1.0 mm V形三种截面的轴向微槽热管。然后分别以水和丙酮作为工质,采用动态高度法辅以摄像手段测试以上三种轴向微槽热管的毛细压力,研究了微槽热管内部结构和工质种类对毛细力的影响;其次对完成封装的微槽热管进行传热性能测试,分析了内部结构、工质种类、重力、冷却方式等因素对微槽热管传热性能的影响;最后探究了表面低温等离子体改性对深矩形微槽热管毛细力的作用以及对传热性能提升的效果。轴向微槽热管的毛细力测试结果表明,表面张力更大的水作为工质时微槽产生的毛细力是丙酮的1.71倍;毛细压力随着当量直径的减小逐步增大;将毛细力测试结果与微槽热管传热结果进行对比,发现当不同微槽热管的角区面积相同时,毛细力大小是微槽热管传热性能优劣的关键性因素之一,传热能力随着毛细力增大而增强。此外,以启动性能、轴向温差、极限热流密度与当量导热系数为评价参数通过试验对比分析了三种不同内部结构的轴向微槽热管的传热性能,试验结果表明:本文设计的几种微槽热管均能在70 s内快速启动并稳定工作,启动性能良好;水作为工质时热管传热性能是丙酮的1.35倍,证实了采用传输因数N作为工质选择标准的正确性;重力与冷凝液回流方向一致时,管内循环换热速度加快,微槽热管的传热性能提高;三种不同内部结构微槽热管的传热性能排序为矩形深槽>矩形浅槽>V形槽,V形微槽热管的毛细力虽大,但由于其角区面积只有矩形的一半,传热性能不如矩形,而矩形槽道越深对微槽热管的传热越有利;深矩形微槽热管槽道表面经等离子体改性后,表面亲水性增强,毛细力比改性前增大了12.9%,当量导热系数和极限热流密度比改性前分别增大9.2%和14.3%,表面改性对微槽热管传热性能的改善效果显着。
张扬[5](2016)在《闭合环路脉动热管稳定运行传热机理的理论研究》文中指出脉动热管自20世纪90年代提出以来,就因其结构简单、成本低、效率高等特点,被认为是解决微小空间、高热流密度散热的最有潜力的新型高效传热元件之一。本文建立了弯月区蒸发薄液膜模型和闭合环路脉动热管稳定运行的数值模型。研究了脉动热管内每个汽泡周围的薄液膜的传热、传质过程和汽、液塞在稳定运行时的流动特性和传热特性。在弯月区蒸发薄液膜模型中蒸发薄液膜的流动采用直角坐标系中二维Navier-Stokes方程,得到了液膜厚度的二阶微分方程,进而采用四阶Runge-Kutta方法计算。再根据质量、能量守恒,建立传质与传热之间的联系,研究了薄液膜传热热阻以及管径和过热度对薄液膜传热、传质的影响。结果表明:薄液膜厚度极薄(μm数量级)的情况下,汽液界面热阻起主要作用;在厚度大于0.1mm时,导热热阻所占的比例0.9以上其主要作用。在Tv=323.15K,d=2mm下,增加管壁与蒸汽的温差使得蒸发薄液膜区与本征弯月面区的分界线前移,使得蒸发薄液膜区减小。但蒸发薄液膜区的最大热流密度以及该区的传热、传质系数都会增加;而在Tv=323.15K,△T=5K时,增大管径会使得液膜的厚度和长度都有所增加,使得阻碍液膜蒸发的汽液相压差降低。同样会使蒸发薄液膜区的最大热流密度以及传热、传质系数的增加。结合现有的实验研究现象和理论研究成果,建立闭合脉动热管稳定运行的数学、物理模型。在该模型中对汽、液塞不同管段处进行受力和受热分析,建立了质量、动量、能量守恒方程,并考虑了新汽泡产生、旧汽泡的破灭。采用一阶显示差分法对微分方程离散,在matlab中编程计算。结果表明:在模拟时间内发现工质在具有一定的宏观运动方向(前进)的同时,仍伴随有停滞、倒退等现象发生,即脉动热管在稳定循环流动过程中会伴随着局部的振荡和脉动。在模拟时间前9s,工质的最大温度不断升高,此时汽、液塞并未离开加热段,处于能量积累阶段;在9s后脉动热管的温度开始在323.15K上下震荡波动说明此时脉动热管已经进入稳定运行阶段,但从温度的振荡情况来看并不具有固定的振荡周期和振幅。
贾洪伟[6](2012)在《纳米流体脉动热管传热性能实验研究》文中进行了进一步梳理纳米流体脉动热管是目前强化传热领域一个热门研究方向,然而由于纳米流体相变换热过程的复杂性,人们对其机理认识尚不够清晰。本文通过搭建了脉动热管实验系统,针对变工况、变工质的纳米流体脉动热管传热特性进行了研究,同时对纳米流体脉动热管流动传热进行了理论分析。首先,为了探究不同质量浓度下纳米流体的传热特性,本文以纯基流体作对比分别对不同质量浓度的SiO2/H2O纳米流体脉动热管的传热性能运行了实验研究。结果表明:与去离子水相比,较高的浓度的SiQ2/H2O纳米流体对热管传热起到恶化作用,主要体现在传热热阻增大,热端工作温度增大,而较低浓度的SiO2/H2O强化了脉动热管的传热性能,与去离子水相比,热端工作温度降低,启动时间变短,温度波动幅度减小。通过实验研究了纳米流体脉动热管在不同加热功率、不同冷却介质温度、不同悬浮特性下的传热特性。实验结果表明:随着加热功率的提高,各工质传热热阻减小,启动时间减少,工作温度上升。随着冷却介质温度的提升,0.1%wtSiO2/H2O传热热阻减小,当冷却介质温度为43℃时,传热热阻较23℃减小了18%,而去离子水传热热阻基本不变。悬浮特性研究发现,静置后纳米流体的传热热阻增大,热端工作温度提高,而其温度波动幅度较相同功率下的静置前的纳米流体波动幅度小。最后,本文对纳米流体脉动热管流动传热进行了理论分析。首先采用动量-质量-能量守恒法建立了闭合式脉动热管的汽-液塞流动传热模型,对比分析了乙醇与水为工质时的脉动性能,模型计算结果与实验能够较好的对应,而后在纯流体模型基础上,建立纳米流体脉动热管运行简化模型,计算结果表明:纳米流体的颗粒浓度对传热性能有着重要影响,并存在一个最佳体积分数。
康健[7](2012)在《基于硅基微热管的毛细驱动与相变传热研究》文中研究说明本文提出了一种新型动脉管加强型微热管阵列,该微热管阵列可以有效抑制干烧现象的发生,并扩大微热管的工作范围。在普通微热管之间加入了尺寸较小的动脉管,可以加强工作液体从冷端到热端的回流能力。由于这些动脉管具有比普通微热管更小的截面尺寸,而管道上的尺寸差会导致在两种管道内工作液体的压力差,这种压力差就会引导动脉管内的工作液体向蒸发端的回流,回流液体的增多保证了微热管在热流量较大的的情况下仍然可以正常运行。本文利用一维水力学模型和热传递模型对动脉加强型微热管的工作原理进行了验证,并对其尺寸进行了优化设计。为了验证动脉管加强型微热管的性能,利用光刻、湿法蚀刻和阳极键合工艺加工出了具有相近尺寸的传统微热管阵列和动脉管加强型微热管阵列,并进行了对比实验,同时还提出了一种容积分割式硅基微热管注液与密封方法。为了测试样品的性能,本文设计了试验台来模拟微热管不同的工作状态,并通过高速摄像和温度测量对微热管的工作性能进行测试,并通过高速摄像得到微热管在各种工作临界条件下内部气液分部情况的直观信息。温度测试结果显示,动脉加强型微热管可以有效地扩大其工作范围(为原有微热管设计的两倍),实验数据与理论计算结果较好地吻合。课题的主要研究工作如下:(1)毛细驱动和蒸汽压力分布模型分析研究。针对动脉加强型微热管的特殊设计,建立了基于Young-Laplace等式的一维毛细驱动模型,并改进了基于Clausius-Clapeyron等式的微热管蒸汽压力分布模型。利用模型数值计算结果,证明了动脉加强型微热管设计的有效性。(2)动脉加强型微热管优化设计研究。针对动脉管可以提供额外液体回流的特点,利用一维的微热管毛细驱动模型分析了动脉管截面尺寸对液体回流量的影响,根据理论计算结果得到了动脉管和微热管截面尺寸的最优尺寸比,使得动脉管可以传输更多的工作液体。由于微热管对内部工作液体的量需要非常精确的控制,因此本文针对动脉加强型微热管的最优注液比进行了分析,得到了动脉加强型微热管的最优注液比。(3)硅基微热管加工工艺研究。为了实现微热管与芯片的整合,研究了微热管以硅作为基底的MEMS加工工艺,包括硅湿法蚀刻技术、阳极键合技术,硅基微热管阵列注液和密封技术,得到了各工艺过程中详细的工艺参数。(4)微热管工作状态观测实验和温度测量实验的研究。利用真空实验台对微热管内部气液两相流的流动形态进行了高速摄像,对动脉加强型微热管轴向温度分布进行了测量。并与普通微热管阵列的测量结果进行了对比。
李启明[8](2011)在《纳米流体振荡热管内的液汽相变与传递特性》文中研究表明电子元器件的集成化和小型化,迫切需要发展更高效的散热技术。振荡热管因其良好的传热特性,成为热门散热技术之一。在基液中添加纳米颗粒形成稀颗粒体积浓度的纳米流体可望改善振荡热管的实际运行性能。这种纳米流体振荡热管受到学术界和工业界的广泛关注,然而相关基础物理现象和过程特性尚未得到充分认识。本文针对纳米流体振荡热管内部传递过程的基础性问题开展深入的研究,分析纳米颗粒改善传递性能的机理,为纳米流体振荡热管的实际应用提供必要基础。实验研究中搭建了可视化振荡热管测试系统,分别对纯流体和纳米流体振荡热管的运行性能进行研究。采用竖直振荡热管,对工质流动的振荡特性进行了系统的研究,结果表明,振荡热管在正常高效运行时,内部流动呈现小振幅慢速振荡和大振幅快速振荡交替进行的形式,交替转变受加热段液柱内的剧烈核化和快速相变所控制。在相同的加热功率下,纳米流体振荡热管能在较低的加热段温度下发生这种转变,从而有利于热量的快速传递。采用水平振荡热管,对工质的流型特性进行了细致的研究,结果表明,纯流体工质传热效果较差,流型以简单液柱状流动为主,容易出现加热段蒸干现象。纳米流体在热流密度相对较低时,内部也以简单液柱状流动为主,但传热能力相对略强;热流较高时,发生流型转变,出现了泡状流、弹状流甚至环状流,流型的转变,提升了振荡热管的热流极限,改善了传热性能。以经典核化理论为基础,引入溶液热力学的相关理论,建立了纳米流体的核化模型。通过热力学分析得出,体相中的颗粒在汽液界面处的聚集减小了核胚的半径,同时降低了核化势垒,有利于核化的发生;纳米颗粒在三相接触线薄液膜区的有序排列以及在壁面的沉积,改善了流体在壁面的湿润性,有利于液体的蒸发。并通过毛细管内液汽相变实验证实:纳米流体更易核化形成汽泡,汽泡/汽柱的生长速率更快。在纯流体振荡热管模型的基础上,建立了纳米流体振荡热管运行的简化模型,进行了数值模拟,发现纳米颗粒对流体核化和液汽相变特性的改善是提高振荡传热性能的一个重要因素,为进一步开展纳米流体振荡热管性能的研究及优化提供了基础。
武利媛[9](2009)在《开放式毛细微槽群中汽泡动力学行为的可视化研究》文中研究指明在较高负荷下,毛细微槽群热沉单元存在有三相接触线附近薄液膜的高强度蒸发以及厚液膜区域液体核态沸腾的复合相变换热机制,使其具有优良的换热特性,可用来满足大功率激光器、微电子器件以及高性能计算机芯片的冷却需求。本文旨在通过对竖直放置的开放式毛细微槽群中厚液膜区域液体核态沸腾过程进行实验研究,揭示毛细微槽群热沉中的汽泡动力学行为规律及其高强度沸腾相变换热机理,从而为高性能微槽群相变散热系统的设计及发展提供依据。本文利用最高拍摄速率可达100000帧/秒的高速摄像仪,针对两种不同类型的毛细微槽群(一种为以透明的硼硅玻璃为基体的矩形毛细微槽群,一种为以硅为基体的三角形毛细微槽群)中的核态沸腾现象进行了可视化实验研究。实验过程以蒸馏水为工质,研究了液体饱和沸腾及过冷沸腾两种情况下毛细微槽内的各种汽泡动力学行为,包括汽泡生长模式、汽泡生长曲线、汽泡生命周期、汽泡脱离及汽泡间的相互影响。研究发现,热流密度、毛细微槽几何尺寸、微槽基体材料及截面形状、液体过冷度等因素对微槽内的汽泡动力学行为有重要的影响。毛细微槽内存在四种基本的汽泡生长模式:即单个汽泡在单槽内的生长;单个汽泡跨槽生长;单一槽内相邻汽泡的纵向合并;相邻槽内汽泡的横向合并。矩形微槽内的汽泡动力学行为较多地受到几何尺寸与热流密度的影响,而三角形微槽内的汽泡生长受几何尺寸与热流密度的影响不大。通过多角度可视化拍摄,本文确立了单个汽泡生长的体积模型,实现了对汽泡生长过程的量化分析,并着重对汽泡脱离壁面现象进行了研究,研究发现在饱和沸腾条件下,单槽内单个汽泡生长基本无脱离壁面现象,仅在受到相邻汽泡或相邻槽道影响时才会被迫脱离壁面,存在汽泡向相邻槽道迁移现象;而过冷沸腾时则同时存在汽泡脱离壁面和不脱离两种现象。根据可视化实验结果,过冷沸腾过程中小尺寸汽泡的比例增大,汽化核心等待时间大大延长,本文还对矩形毛细微槽内过冷沸腾时的两相流流型进行了分析,发现微槽内主要存在泡状流、过渡流、柱塞流、扰动流四种流型。同时,本文分别对饱和沸腾和过冷沸腾条件下毛细微槽群热沉单元的相变换热特性进行了研究,实验研究结果表明,微槽的几何尺寸、基体材料、液体过冷度等对相变换热特性存在很大影响。在本文的实验范围内,对于矩形毛细微槽,几何尺寸为宽0.2mm深0.4mm微槽群相变换热性能最好。液体过冷度对沸腾起始点没有造成明显影响。对于具有相同深宽比的矩形微槽,几何尺寸越大,过冷度对换热特性的影响越明显;对于深宽比较小的微槽,存在适合的过冷度使换热特性达到最佳。
周岩[10](2007)在《脉动热管的性能研究》文中研究表明脉动热管是一种新型热管,搞清其性能的主要影响因素对于优化设计具有重要意义。在国家自然科学基金的资助下,本文针对毛细管形状效应和尺度效应进行了实验研究,并对脉动热管的液塞追赶和合并机理进行了建模分析,得到了具有研究参考价值的结果。实验方面,设计加工了具有不同截面形状和水力直径的脉动热管实验件,并建立了实验台。充液率,倾角,加热功率等因素影响的实验结果表明,对于角管,低充液率热管的热性能较高。热管内的间歇沸腾现象均对压力扰动有重要作用,提供了脉冲流动的动力。当管径一定时,正三角形截面热管的热阻值要低于正方形截面热管。当截面形状一定时,水力利直径稍大(1.5mm)的热管的热阻值低于水力直径稍小(1mm)的热管的热阻值。实验结果还表明,加热段和冷凝段的壁温波动情况反映了其内部工质的流动情况:当壁温波动稳定时,内部工质的流动也较平稳,热管传热性能较好;当壁温波动中有较多的反相半波相对应时,内部工质的流动有徘徊和停顿的现象,热管传热性能下降。建模分析方面,将环路型脉动热管简化成具有两个通路和两个液塞,对液塞的流动建立了微分方程,并进行了数值求解。计算结果给出了液塞振动并做整体移动的运动轨迹和速度的变化规律。分析结果表明,对于大管径,低充液率,高加热功率以及具有较大初始扰动的热管,液塞的运动速度更大,更有利于传热。小功率时,液塞不聚合,而功率高时液塞聚合并可能单塞运动或合并成环状流,结果定性上与实验结果符合。本文的创新性表现在:(1)对于难于加工的小水力直径角管脉动热管进行了实验研究;(2)得到了性能最佳的脉动热管实验结果,水力直径1.5mm的正三角形截面,其热阻值可低至0.03K/W,热流密度可达到55W/cm2,加热功率超过300W;(3)对于液塞间的相互作用进行了理论分析,定性解释了液塞合并的机理。通过对实验件结构优化可得到高性能的微小型脉动热管,在电子器件散热方面具有较好的应用前景。
二、Analysis of Evaporation Heat Transfer of Thin Liquid Film in a Capillary of Equilateral Triangular Cross-Section(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Analysis of Evaporation Heat Transfer of Thin Liquid Film in a Capillary of Equilateral Triangular Cross-Section(论文提纲范文)
(1)微纳复合结构毛细抽吸及薄液膜传热特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 特殊润湿性表面简介 |
1.1.1 表面润湿性理论简介 |
1.1.2 特殊润湿性表面的制备方法 |
1.1.3 微纳复合结构的研究进展 |
1.2 微观流动规律简介 |
1.2.1 表面抽吸系数的测量 |
1.2.2 微观流动可视化实验方法 |
1.3 薄液膜相变传热的研究 |
1.3.1 当前的薄液膜相变传热实验 |
1.3.2 装置设计依据 |
1.4 研究思路与研究内容 |
2 毛细抽吸表面的制备及表征 |
2.1 表面制备 |
2.1.1 微纳复合结构(MNCS)表面的制备 |
2.1.2 其他毛细抽吸表面的制备 |
2.2 表面表征 |
2.2.1 接触角 |
2.2.2 表面微观结构 |
2.2.3 微纳复合结构表面化学成分分析 |
3 毛细抽吸微观流动规律 |
3.1 毛细特性的测量 |
3.1.1 毛细特性测量实验装置及实验方法 |
3.1.2 抽吸过程可视化图像分析 |
3.1.3 表面毛细性能分析 |
3.2 Micro-PIV可视化图像分析 |
3.2.1 不同结构上工质流动轨迹分析 |
3.2.2 不同爬升高度工质流动轨迹分析 |
3.2.3 不同结构上三相线宏观爬升速度与工质抽吸流动速度 |
3.2.4 不同爬升高度三相线宏观爬升速度与工质抽吸流动速度 |
3.3 毛细抽吸动力学模型的修正与分析 |
3.4 小结 |
4 薄液膜相变强化传热 |
4.1 实验系统和实验方法 |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 实验误差分析 |
4.2 液膜铺展行为 |
4.2.1 蒸发传热主导下的薄液膜铺展行为 |
4.2.2 沸腾传热主导下的薄液膜铺展行为 |
4.3 薄液膜的极限铺展长度与铺展速度 |
4.3.1 液膜极限铺展长度 |
4.3.2 液膜铺展速度 |
4.4 薄液膜润湿形态与传热强化 |
4.4.1 薄液膜润湿形态演化与传热特性 |
4.4.2 液膜沸腾强化传热特性 |
4.5 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 符号说明 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)基于不同槽道微热管的毛细驱动及传热性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 微热管特点与应用 |
1.1.1 电子器件散热 |
1.1.2 太阳能集热器 |
1.1.3 工业应用 |
1.2 微热管研究动态 |
1.2.1 微热管理论研究 |
1.2.2 微热管试验研究 |
1.2.3 微热管制作工艺 |
1.3 课题研究意义 |
1.4 课题主要研究内容 |
2 微热管基本理论 |
2.1 微热管定义 |
2.2 微热管传热机理 |
2.3 毛细芯结构 |
2.4 微热管结构 |
2.5 微热管传热极限 |
2.5.1 粘性极限 |
2.5.2 毛细极限 |
2.5.3 携带极限 |
2.5.4 沸腾极限 |
2.5.5 声速极限 |
2.5.6 传热极限计算 |
2.6 提高微热管性能的措施 |
2.6.1 毛细现象 |
2.6.2 毛细力的形成 |
2.6.3 微槽热管毛细压力 |
3 微热管设计与加工 |
3.1 微热管基材及工质 |
3.1.1 确定板材 |
3.1.2 充装工质 |
3.2 微热管外形尺寸 |
3.3 微热管槽道结构 |
3.3.1 槽道截面深宽比d与槽道数量n |
3.3.2 槽道宽度a与槽道截面深宽比d |
3.3.3 槽道宽度a与槽道数量n |
3.3.4 微热管结构参数确定 |
3.4 微热管制作 |
3.4.1 槽道加工 |
3.4.2 板材清洗 |
3.4.3 盖板封装 |
3.4.4 盖板检漏 |
3.4.5 工质充装及密封 |
3.4.6 工质检漏 |
4 微热管毛细力测试 |
4.1 测试理论 |
4.2 测试方案 |
4.3 测试结果 |
4.3.1 不同工质毛细力测试 |
4.3.2 不同槽道结构毛细力测试 |
4.3.3 不同改性方式毛细力测试 |
5 微热管传热性能测试 |
5.1 测试平台搭建 |
5.2 实验测试方法 |
5.3 数据处理与实验误差分析 |
5.3.1 环境散热损失 |
5.3.2 测量误差分析 |
5.3.3 温度 |
5.3.4 当量导热系数 |
5.4 测试结果分析 |
5.4.1 槽道结构测试 |
5.4.2 改性方式测试 |
5.4.3 启动性能测试 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
(3)表面张力对脉动热管传热特性影响的理论与实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 背景 |
1.1.1 针对高热流散热的热设计技术的应用背景 |
1.1.2 高热流散热手段介绍 |
1.2 脉动热管简介与发展历程 |
1.3 脉动热管的国内外研究现状 |
1.3.1 脉动热管的实验研究进展 |
1.3.1.1 几何参数对脉动热管传热性能的影响 |
1.3.1.2 工质物性参数对脉动热管传热性能的影响 |
1.3.1.3 工况参数对脉动热管传热性能的影响 |
1.3.2 脉动热管的理论研究进展 |
1.3.2.1 脉动热管内部工质振荡特性的理论研究 |
1.3.2.2 脉动热管传热性能的理论研究 |
1.3.2.3 其他相关的研究成果 |
1.3.3 脉动热管的应用研究进展 |
1.3.3.1 脉动热管在太阳能利用中的应用研究 |
1.3.3.2 脉动热管在电子散热中的应用研究 |
1.3.3.3 脉动热管在废热回收中的应用研究 |
1.3.3.4 脉动热管在其他领域中的应用研究 |
1.3.4 本研究课题的提出 |
1.4 本文的主要内容 |
2 脉动热管传热性能理论分析 |
2.1 新型脉动热管传热性能分析模型 |
2.1.1 模型的基本假设 |
2.1.2 脉动热管传热性能分析模型的控制方程 |
2.1.2.1 液塞的控制方程 |
2.1.2.2 气塞的控制方程 |
2.1.3 辅助的传热计算方程 |
2.1.3.1 液塞与壁面之间的传热方程 |
2.1.3.2 弯月形气液界面处的传热方程 |
2.1.3.3 壁面处气泡的长大、脱离控制方程 |
2.2 脉动热管传热性能分析结果与讨论 |
2.2.1 显热传热与潜热传热比例 |
2.2.1.1 气塞传热过程中显热与潜热传热的比例 |
2.2.1.2 液塞传热过程中显热与潜热传热的比例 |
2.2.2 脉动热管流动阻力的分析 |
2.2.2.1 液塞流动过程中受力分析 |
2.2.2.2 脉动热管工作过程中,不同力的作用分析 |
2.2.3 表面张力对脉动热管传热特性影响分析 |
2.2.3.1 液塞的长度对液塞传热量的影响 |
2.2.3.2 工质表面张力大小对液塞传热量的影响 |
2.3 本章小结 |
3 脉动热管烧干性能理论分析 |
3.1 脉动热管内部烧干特性的背景分析 |
3.2 脉动热管烧干分类 |
3.3 脉动热管的传热极限的理论分析 |
3.3.1 传统热管传热极限介绍 |
3.3.1.1 粘性极限 |
3.3.1.2 声速极限 |
3.3.1.3 携带极限 |
3.3.1.4 毛细极限 |
3.3.1.5 沸腾极限 |
3.3.2 脉动热管传热极限理论分析 |
3.4 脉动热管烧干极限的量纲分析 |
3.4.1 量纲分析关联式的提出 |
3.4.2 量纲分析关联式的讨论 |
3.5 本章小结 |
4 脉动热管传热性能实验装置 |
4.1 表面活性剂溶液对脉动热管传热性能影响研究的实验装置 |
4.1.1 实验装置的主要组成部分 |
4.1.1.1 加热模块 |
4.1.1.2 冷却模块 |
4.1.1.3 脉动热管测试模块 |
4.1.1.4 数据采集模块 |
4.1.2 实验步骤 |
4.1.3 表面活性剂溶液的浓度选择和配置 |
4.1.3.1 表面活性剂溶液的浓度选择 |
4.1.3.2 表面活性剂溶液的配置 |
4.2 脉动热管主要的性能指标 |
4.2.1 脉动热管启动性能的评价指标 |
4.2.1.1 启动功率 |
4.2.1.2 启动时间 |
4.2.1.3 启动过热度 |
4.2.2 脉动热管传热性能的评价指标 |
4.2.2.1 热阻 |
4.2.2.2 蒸发段和冷却段温差 |
4.2.2.3 当量导热率 |
4.2.2.4 蒸发段温度不均匀性 |
4.2.3 脉动热管传热极限的评价指标 |
4.2.3.1 极限传热能力(烧干热流密度) |
4.2.3.2 极限烧干空泡率 |
4.3 误差分析 |
4.4 本章小结 |
5 脉动热管启动与传热性能实验结果分析 |
5.1 水为工质时脉动热管的性能 |
5.1.1 水为工质时脉动热管的启动性能 |
5.1.1.1 脉动热管不同弯头处的启动顺序 |
5.1.2 水为工质时脉动热管的传热性能 |
5.1.2.1 热流密度对脉动热管传热性能的影响 |
5.2 表面活性剂对脉动热管启动性能的影响 |
5.2.1 表面活性剂对脉动热管启动性能的影响 |
5.2.2 表面活性剂对脉动热管传热性能的影响 |
5.2.2.1 表面活性剂浓度对脉动热管传热热阻的影响 |
5.2.2.2 表面活性剂浓度对脉动热管当量导热率的影响 |
5.2.2.3 表面活性剂浓度对脉动热管蒸发段温度不均匀性的影响 |
5.3 本章小结 |
6 脉动热管烧干性能实验研究结果分析 |
6.1 脉动热管烧干过程研究的意义 |
6.2 水为工质时脉动热管的烧干性能 |
6.2.1 弯头位置对脉动热管烧干的影响 |
6.2.2 充液率对脉动热管烧干的影响 |
6.3 表面活性剂对脉动热管烧干性能的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 本文的主要结论 |
7.2 本文的主要创新点 |
7.3 前景展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表论文及专利情况 |
(4)轴向微槽热管毛细力表征及传热性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景与意义 |
1.1.1 微电子系统散热 |
1.1.2 太阳能平板集热器 |
1.1.3 研究目的与意义 |
1.2 国内外微热管发展进程与研究现状 |
1.2.1 微热管的实际应用 |
1.2.2 微热管的理论研究 |
1.2.3 微热管的试验研究 |
1.3 论文研究的主要内容 |
1.4 创新点 |
2 微热管的工作原理 |
2.1 微小型热管的定义 |
2.2 毛细力的形成 |
2.2.1 接触角 |
2.2.2 弯曲液面两边的压力差 |
2.2.3 热管微槽的毛细压力 |
2.3 微热管的工作原理 |
2.3.1 蒸发段蒸发换热的基本机理 |
2.3.2 冷凝段冷凝换热的基本机理 |
2.4 影响微热管传热的传热极限 |
2.4.1 毛细极限 |
2.4.2 携带极限 |
2.4.3 沸腾极限 |
2.4.4 蒸汽连续流动极限 |
2.5 本章小结 |
3 轴向微槽热管的设计与加工 |
3.1 毛细吸液芯的选择 |
3.1.1 毛细吸液芯的基本参数 |
3.1.2 沟槽式毛细吸液芯 |
3.2 微槽热管材料的选择 |
3.2.1 微槽热管充装工质的确定 |
3.2.2 微槽热管管壳材料的选择 |
3.3 微槽热管的制造 |
3.3.1 微槽热管结构参数确定 |
3.3.2 槽道加工 |
3.3.3 清洗 |
3.3.4 充液与密封 |
3.3.5 检漏 |
3.4 本章小结 |
4 微槽热管的毛细压力试验测试 |
4.1 毛细压力测试的试验方案 |
4.1.1 试验原理 |
4.1.2 试验装置及试验步骤 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 不同工质对毛细力大小的影响 |
4.2.2 槽道表面改性前后毛细力变化 |
4.2.3 不同槽道形状和尺寸对毛细力大小的影响 |
4.3 本章小结 |
5 微槽热管传热性能试验研究 |
5.1 试验装置与试验步骤 |
5.2 传热性能的评价参数 |
5.2.1 启动时间 Δt |
5.2.2 轴向工作温差 ΔT |
5.2.3 热流密度q |
5.2.4 当量导热系数k_(eff) |
5.2.5 当量导热系数之比 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 不同工质的微槽热管传热性能试验分析 |
5.3.2 不同倾斜角度时微槽热管传热性能试验分析 |
5.3.3 不同冷却方式下对微槽热管传热性能影响 |
5.3.4 不同内部结构微槽热管传热性能试验分析 |
5.3.5 表面改性前后微槽热管传热性能试验分析 |
5.3.6 微槽热管启动性能的试验分析 |
5.3.7 不同微槽热管的当量导热系数之比α |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(5)闭合环路脉动热管稳定运行传热机理的理论研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 脉动热管简介 |
1.2 脉动热管研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
第二章 理论基础 |
2.1 微小尺度分析 |
2.2 脉动热管内的流型 |
2.3 流向的变化与分析 |
第三章 脉动热管弯月面区模型 |
3.1 物理和数学模型 |
3.2 影响因素分析 |
3.3 结论 |
第四章 脉动热管稳定运行模型 |
4.1 物理模型 |
4.2 数学模型 |
4.3 计算过程与程序框图 |
4.4 计算模拟结果 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)纳米流体脉动热管传热性能实验研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 纳米流体 |
1.2.1 纳米流体研究现状 |
1.3 脉动热管 |
1.3.1 脉动热管的工作原理 |
1.3.2 脉动热管的优点 |
1.3.3 脉动热管传热性能的影响因素 |
1.3.4 脉动热管的理论研究 |
1.4 纳米流体脉动热管实验研究 |
1.5 存在的问题以及本文研究的内容 |
2 脉动热管实验系统 |
2.1 实验装置与系统 |
2.1.1 脉动热管实验件 |
2.1.2 实验装置 |
2.2 实验步骤与实验内容 |
2.2.1 实验步骤 |
2.2.2 实验内容 |
2.3 实验热平衡分析 |
2.4 误差分析 |
2.5 本章小结 |
3 纳米流体脉动热管传热特性研究 |
3.1 实验工质 |
3.1.1 工质的选取 |
3.1.2 纳米流体的制备 |
3.1.3 纳米流体稳定性分析 |
3.2 脉动热管的运行 |
3.3 纳米流体脉动热管流动传热特性实验分析 |
3.3.1 纳米颗粒浓度对换热特性的影响 |
3.3.2 加热功率对纳米流体流动传热的影响 |
3.3.3 冷却介质温度对脉动热管传热特性的影响 |
3.3.4 纳米流体悬浮特性影响 |
3.4 本章小结 |
4 脉动热管传热理论研究 |
4.1 模型及初始边界条件 |
4.2 数值计算 |
4.3 数值模拟结果与讨论 |
4.3.1 纯工质水的脉动特性 |
4.3.2 纳米流体物性的影响 |
4.3.3 动态接触角与表面张力影响 |
4.4 理论预测与实验比较 |
4.4.1 倾斜角的影响 |
4.4.2 水与乙醇的脉动特性对比 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
6 参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)基于硅基微热管的毛细驱动与相变传热研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 微机电系统简介 |
1.2 微散热器简介 |
1.2.1 微流道散热器 |
1.2.2 微喷雾冷却 |
1.2.3 微型制冷器 |
1.2.4 微热管均热片 |
1.2.5 微热管的发展进程 |
1.2.6 微热管的工作原理 |
1.2.7 限制微热管工作的因素 |
1.2.8 微热管的性能评价 |
1.3 课题主要意义和研究内容 |
1.3.1 课题研究意义 |
1.3.2 课题研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 动脉管加强型硅基微热管的毛细驱动建模和数学分析 |
2.1 动脉管的工作原理 |
2.2 微热管的工作原理 |
2.3 边界条件 |
2.4 无量纲化 |
2.5 数学处理 |
2.6 数值解 |
2.6.1 在输入不同热量的条件下微热管中液体的工作状态 |
2.6.2 在注入不同量的液体的情况下微热管中液体的工作状态 |
2.6.3 动脉管的优化设计 |
2.7 本章小结 |
3 微热管热传递及蒸汽压力分布计算 |
3.1 微热管热传递仿真 |
3.2 微热管内部蒸汽压力分布计算 |
3.3 本章小结 |
4 硅基微热管的加工工艺研究 |
4.1 动脉管加强型微热管尺寸设计 |
4.2 加工工艺设计 |
4.3 硅片湿法刻蚀 |
4.3.1 薄膜沉积 |
4.3.2 光刻掩模制作 |
4.3.3 光刻 |
4.3.4 腐蚀 |
4.4 阳极键合 |
4.5 注液和密封 |
4.6 本章小结 |
5 液体接触角对微流体器件的影响 |
5.1 利用接触角变化驱动的微流体器件 |
5.1.1 电浸润导致接触角梯度变化引导的液滴运动 |
5.1.2 热蒸发导致液体界面毛细压力差引导的液体流动 |
5.2 接触角测量 |
5.3 接触角对微热管工作的影响计算 |
5.4 本章小结 |
6 测温试验平台设计 |
7 微热管工作状态观测实验 |
7.1 额定工况下的工作状态 |
7.2 临界工况下的工作状态 |
7.2.1 液塞 |
7.2.2 沸腾 |
7.3 本章小结 |
8 动脉管加强型微热管热性能测试 |
8.1 动脉加强型微热管均热性能测试 |
8.2 本章小结 |
9 课题的基础性、系统性、工程性、创新性 |
9.1 基础性 |
9.2 系统性 |
9.3 工程性 |
9.4 创新性 |
10 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要的研究成果及荣誉 |
(8)纳米流体振荡热管内的液汽相变与传递特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 纳米流体振荡热管 |
1.2.2 纯流体振荡热管 |
1.2.3 纳米流体 |
1.3 存在的问题与本文研究思路 |
第2章 实验设计 |
2.1 引言 |
2.2 实验工质 |
2.2.1 工质的选取 |
2.2.2 纳米流体的配制 |
2.2.3 纳米流体稳定性分析 |
2.3 竖直振荡热管实验系统 |
2.3.1 实验段 |
2.3.2 加热系统 |
2.3.3 冷却系统 |
2.3.4 图像和数据采集系统 |
2.4 水平振荡热管实验系统 |
2.5 实验步骤与数据处理 |
2.5.1 实验步骤 |
2.5.2 数据整理 |
2.5.3 误差分析 |
2.6 毛细管内液汽相变实验 |
2.6.1 实验管段 |
2.6.2 实验步骤 |
2.6.3 数据整理 |
2.7 本章小结 |
第3章 内部特性的观测及分析 |
3.1 引言 |
3.2 振荡特性 |
3.2.1 振荡观测 |
3.2.2 传热分析 |
3.3 流型特性 |
3.3.1 流型观测 |
3.3.2 传热分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 纳米流体核化、湿润及管内液汽相变特性 |
4.1 引言 |
4.2 纳米流体的核化特性 |
4.2.1 经典核化理论 |
4.2.2 颗粒汽化核心模型 |
4.2.3 纳米流体溶液理论 |
4.2.4 纳米流体均相核化 |
4.2.5 纳米流体非均相核化 |
4.2.6 分析与讨论 |
4.3 纳米流体的湿润特性 |
4.3.1 结构脱离压力 |
4.3.2 颗粒沉积多孔层 |
4.4 毛细管内液汽相变实验 |
4.5 本章小结 |
第5章 纳米流体振荡热管的理论建模探析 |
5.1 引言 |
5.2 理论建模 |
5.2.1 几何模型 |
5.2.2 理论方程 |
5.3 数值计算 |
5.4 结果及分析 |
5.4.1 模型验证 |
5.4.2 物性的影响 |
5.4.3 核化及相变特性的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)开放式毛细微槽群中汽泡动力学行为的可视化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 任务背景和实际意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 微槽群热沉研究状况 |
1.2.2 汽泡动力学研究现状 |
1.2.3 微汽泡动力学行为的相关研究 |
1.2.4 现有研究工作的不足 |
1.3 本文的研究目的和主要内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 主要内容 |
第2章 实验系统和实验方法简介 |
2.1 实验系统 |
2.2 微槽群实验件和实验方法 |
2.3 图像处理方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 毛细微槽群饱和沸腾汽泡动力学行为和换热特性研究 |
3.1 毛细微槽群饱和沸腾景象 |
3.2 饱和沸腾汽泡生长模式 |
3.2.1 矩形微槽汽泡生长模式 |
3.2.2 三角形微槽汽泡生长模式 |
3.3 单个汽泡生长曲线 |
3.3.1 单个汽泡体积模型 |
3.3.2 单个独立生长汽泡生长曲线 |
3.3.3 汽泡体积周期性收缩现象 |
3.4 汽泡生命周期 |
3.5 汽泡的脱离 |
3.6 饱和沸腾相变换热特性 |
3.7 本章小结 |
第4章 毛细微槽群过冷沸腾汽泡动力学行为和传热特性研究 |
4.1 毛细微槽群内的沸腾景象 |
4.1.1 矩形毛细微槽群热沉中的沸腾景象 |
4.1.2 三角形毛细微槽群热沉中的沸腾景象 |
4.2 矩形毛细微槽群过冷沸腾流型分析 |
4.3 毛细微槽群内的汽泡动力学行为 |
4.3.1 单个汽泡生长曲线 |
4.3.2 等待时间 |
4.3.3 汽泡的脱离 |
4.4 毛细微槽的相变换热特性 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 本文的研究结论 |
5.2 本文的创新点 |
5.3 对未来工作的展望 |
主要符号表 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
致谢 |
(10)脉动热管的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 应用背景 |
1.2 脉动热管简介 |
1.3 脉动热管的优点 |
1.4 脉动热管实际应用 |
1.5 研究现状 |
1.6 本文的研究内容 |
第二章 脉动热管实验台及运行 |
2.1 实验件 |
2.2 实验台系统 |
2.3 角管脉动热管的传热性能 |
2.4 当量导热系数和热阻 |
2.5 脉动热管的运行 |
2.6 小结 |
第三章 脉动热管的运行情况分析 |
3.1 壁温的波动情况 |
3.2 截面形状和水力直径的影响 |
3.3 充液率的影响 |
3.4 倾角的影响 |
3.5 不同热流密度下的导热系数 |
3.6 实验误差分析 |
3.7 小结 |
第四章 脉动热管的两液塞模型 |
4.1 两液塞的理论模型 |
4.2 两液塞模型的解 |
4.3 加热功率的影响 |
4.4 水力直径的影响 |
4.5 充液率的影响 |
4.6 小结 |
第五章 全文总结 |
5.1 脉动热管实验 |
5.2 两液塞模型分析 |
参考文献 |
在读期间发表论文目录 |
致谢 |
四、Analysis of Evaporation Heat Transfer of Thin Liquid Film in a Capillary of Equilateral Triangular Cross-Section(论文参考文献)
- [1]微纳复合结构毛细抽吸及薄液膜传热特性[D]. 张羽飞. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于不同槽道微热管的毛细驱动及传热性能研究[D]. 卢玫洁. 兰州交通大学, 2021(02)
- [3]表面张力对脉动热管传热特性影响的理论与实验研究[D]. 王学会. 浙江大学, 2017(06)
- [4]轴向微槽热管毛细力表征及传热性能分析[D]. 刘延琪. 兰州交通大学, 2017(02)
- [5]闭合环路脉动热管稳定运行传热机理的理论研究[D]. 张扬. 天津大学, 2016(02)
- [6]纳米流体脉动热管传热性能实验研究[D]. 贾洪伟. 北京交通大学, 2012(10)
- [7]基于硅基微热管的毛细驱动与相变传热研究[D]. 康健. 浙江大学, 2012(11)
- [8]纳米流体振荡热管内的液汽相变与传递特性[D]. 李启明. 清华大学, 2011(12)
- [9]开放式毛细微槽群中汽泡动力学行为的可视化研究[D]. 武利媛. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2009(11)
- [10]脉动热管的性能研究[D]. 周岩. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2007(04)