文档介绍：南京理工大学
硕士学位论文
微细通道沸腾换热压力损失和换热特性实验与理论研究
姓名:徐晓光
申请学位级别:硕士
专业:工程热物理
指导教师:刘东尧
20090601
摘要工质,用到了两种通道,其水力直径分别为岬,.担伊街稚⑷绕鞯关键词:微通道,压力损失,换热特性,流动沸腾系统等的迅速发展,微通道沸腾换热器的研究受到了国内外学者的广泛关注。要设计微通道换热器必须对微通道内的压力损失和换热特性有准确的预测,但是由于微特性的研究还处在一个初始阶段,国内外学者之间分歧比较大。已经取得的关联式应用条件所受限制较多。要取得应用范围更广的关系式还需要进行大量的实验,取得可靠的实验数据,以此来得到更进一步的结论。本文综合考虑了大量其他学者的实验,设计了一个全新的实验台,实验以水为热流密度为痚。实验中获得了大量的实验数据,通过对这些实验数据的分析,总结出了微细通道内压力损失和换热特性的一些规律,并与目前比较有权威微通道流动沸腾换热器是一种新型的换热器,随着微电子、航天热控和微机电通道内流动与换热机理的复杂性,目前国际上对微通道内流动沸腾压力损失和换热换热总面积相同,具有一定的比较性。工质的质量流量控制在.~痬,性的实验预测模型如琈,P徒辛硕员龋贸隽耸验数据与这几个预测模型的误差。并在实验过程中总结出了此类实验的一些经验,便于此类问题实验研究的后续开展。硕士论文微细通道沸腾换热压力损失和换热特性实验与理论研究
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暾荚露呷叮年歹月哆日学位论文使用授权声明声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名:南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。
翁庋芯磕康暮凸谕庋芯肯肿微通道内流动沸腾研究的意义与背景痬N⒌缱悠骷目煽啃远晕露仁置舾校工艺制造的芯片上的集成元件数已经达到淙幻扛鲂酒墓β屎苄。钦随着高速计算机、微电子工程技术、航天热环境控制、生物和材料科学等研究的进步,亚微米及毫微米量级微尺度传热现象的研究正成为国际传热界的热点。如今像微电子芯片冷却、薄膜沉积中的热控制、强激光镜的冷却,尤其是超大规模集成电路的热障问题,对换热设备的尺寸和重量都有着特殊的要求。在微电子领域,器件的集成度自年以来每年以ジ咚俣鹊菰觥緇】,到本世纪初采用样的高集成度使热流密度高达器件温度在。水平上每增大,其可靠性将下降ィT诤撩咨踔微米量级尺度的器件上把这样高的热量带走,传统的冷却技术已远远不能满足换热更高的换热效率,能够适应更小的空间要求。对物体的冷却或加热更加迅速,因而它被广泛地用于微电子机械蚆图扑慊鶦的冷却、石油化工的催化反应、航空航天舱内热环境控制、材料加工过程以及低温制冷与机车空调等对换热量要求较大和空间要求苛刻的行业领域。它一方面可以节约加热或者冷却的时间,提高换热效率,另一方面可以减小换热设备所占的体积和重量,尤其可以在相对较低的温差下工作,尺寸和重量的减小还意味着成本的降低。另外,相对较少的工质流量对系统设备安全性也是有利的目前对于该课题的研究主要集中在流动和传热机理的实验和理论研究上。通过实验测量微槽道的内壁面温度、进出口温度及压力损失、质量流速、热流密度等参数,并通过可视化实验观察流型变化来确定微槽道内传热的控制因素,分析微尺度效应对微通道内压力损失、传热的影响;通过对不同质量流速、不同进口温度、不同热流密度、不同通道等的比较实验来确定工况和通道对微通道内传热的影响】。由于微通道的水力直径相比宏观尺度减小了个数量级,因此微通道内流动微通道水力直径与汽泡直径相当,汽泡的行为变化对流动沸腾有较大影响。微通道内压力损失更大,而且存在着汽泡爆炸引起的压力振荡与波动,在多槽结构中还易出现流动的逆转。微通道内流型的变化有别于常规尺寸下,在实验过程中也发现了一些新的的需求。因而微通道换热器已经成为当前换热设备生产发展的必需【俊与传统换热设备相比,微通道换热器在相同工况条件下有着更大的表面密度和沸腾体现出一些与宏观尺度流动沸腾所不同的地方【浚流动形态。硕士论文微细通道沸腾换热压力损失和换热特性实验与理论研究
吭诰匦谓孛娌⒘O竿ǖ×内进行水沸腾两相流流型课题研究的现状与趋势微米量级的微通道使得实验台加工、装配的难度增大,同样由于尺度微小而且一些接触性测量手段不可避免,所以实验数据测量的精确性受到