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微槽道沸腾传热及流阻特性的实验研究

戴勇  
【摘要】:近年来,随着微系统的发展,越来越多的学者开始关注有关微尺度方面的研究,而微尺度下的传热传质问题也成为研究热点之一。至今,虽然有很多微尺度传热与传质方面的研究者作了不少的工作,发表了较多的文章,但是对微尺度的传热与传质机理的认识仍然很不充分,实验结果也相差很大,有的甚至相反。随着越来越多的学者参与到这一领域的研究中,微尺度下的流动沸腾机理最终会被揭晓。但是在微尺度的流动沸腾机理揭晓之前,需要研究者积累大量的实验数据,以供理论研究。本文就是在这种背景下展开的,一来为丰富微尺度流动沸腾领域的实验数据;二来通过自己的工作,以探寻微通道内换热和流动机理。 本文以去离子水和0.5%质量分数的磁流体作为工质,在宽为0.6mm,高为2mm的铝制矩形微槽中进行了两相传热特性与流动阻力特性的实验研究。 本文第一章绪论部分回顾了前人关于沸腾传热的研究工作,简单的总结了他们的工作和结论,并由此得出流动沸腾的主要研究方向—换热特性和压降,本实验就是按照这两个方向为指导思想进行的。 第二章简单介绍了本实验的指导思想、实验台的搭建、实验设备、实验前期的准备工作和实验方法。 第三章是微槽道内的两相传热研究。本章分为两部分,第一部分是以去离子水为工质时的实验研究。通过改变热流密度和质量流速等于传热系数有关的参数,得到不同质量流速、不同热流密度以及不同干度下的传热系数曲线图,进行全面的分析,并与前人的结果进行对比,由此提出了一个以去离子水为工质时两相传热系数与热流密度、质量流速以及槽道长宽比有关的经验公式。第二部分以磁流体作为实验工质进行实验研究,同样得出传热系数与热流密度、质量流速的关系曲线,并与去离子水进行对比,得出磁流体作为传热工质能起到强化传热的作用。 第四章简单介绍了微槽道内的流动压降特性。发现磁流体作为工质时的压降比去离子要大。 第五部分总结了全文,并根据本实验的不足提出了今后的努力方向。


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