收藏本站
《华南理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微槽道两相流传热特性研究

钟艳  
【摘要】:微尺度下的传热因其在微机系统、微生物、微电子、航空航天、材料处理及制造业上的巨大应用前景,已引起国内外众多学者的高度重视。然而由于微尺度下的传热是一个复杂的研究对象,相关的研究还不够充分。论文以揭示微槽道内流动与传热的机理为目的,对微槽内工质流动与传热进行了实验研究。主要研究内容及成果如下: 以去离子水和质量分数为0.5%的Al2O3-H2O纳米流体为换热工质,研究高2mm宽分别为1mm,0.7mm,0.4mm的通道内工质沸腾传热特性及其影响因素。分析了工质对传热强化性能的影响,获得了在未加电场情况下,相比去离子水作为实验冷却工质,以Al2O3纳米流体作为冷却工质时流动沸腾传热系数提高了5%~12%,强化了传热效果;研究工质的质量流速、槽道尺寸及热流密度对传热强化性能的作用规律,发现槽道尺寸越小流动沸腾传热系数越大,流动沸腾传热系数受质量流速的影响较小,且均随着热流密度的增加而增大,结果表明本次微槽道两相流沸腾传热实验中核态沸腾机制起主导作用。 分析了电场对传热强化性能的影响,得到以去离子水为换热工质,当外加电压较低时,传热系数先随外加电压的增加而明显增加,然后趋于平缓;当外加电压超过一定值时,传热系数反而随外加电压的增大而减小。研究表明在EHD(Electro-hydrodynamics)两相流强化传热中存在最佳强化电压,在本实验工况下,最佳强化电压为25KV左右。以Al2O3纳米流体为工质时,外加电场对其沸腾传热性能强化的幅度远小于以去离子水作为工质时外加电场对其沸腾传热系数强化幅度,表明在本实验工况下纳米颗粒的加入削弱了外加电场对流体流动的传热强化作用。 对微通道内流动沸腾换热进行了高速摄影可视化研究。获得了不同热流密度条件下,微通道内流动沸腾时的汽泡形貌和流型。对比低热流密度下与较高热流密度的汽泡行为图,发现热流密度增加,汽泡核化点密度随之显著增加,换热性能得到强化。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK124

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘益才;;电子芯片冷却技术发展综述[J];电子器件;2006年01期
2 彭晓峰,王补宣;微型槽内流动沸腾的实验研究[J];工程热物理学报;1993年03期
3 张加迅,侯增祺;CPL技术在空间飞行器上的应用[J];工程热物理学报;2001年03期
4 王补宣,刘荣,彭晓峰,项光明;沿平板具有微槽结构表面的流动沸腾传热实验研究[J];工程热物理学报;1995年03期
5 谢华清,王锦昌,奚同庚,刘岩;SiC纳米粉体悬浮液导热系数研究[J];硅酸盐学报;2001年04期
6 戴闻亭,李俊明,王补宣,陈骁;细圆管内氧化铜颗粒悬浮液流动与对流换热的实验研究[J];工业加热;2002年05期
7 安恩科,姜富明,魏敦崧,陈之航,李瑞阳;EHD强化沸腾换热的模型分析[J];上海理工大学学报;2001年01期
8 刘幼幼;郁鸿凌;董伟;李瑞阳;;纳米流体应用于电场强化传热的试验研究[J];上海理工大学学报;2008年05期
9 李瑞阳,陈赉宝,陈之航,袁益超;EHD强化传热机理分析[J];华东工业大学学报;1996年04期
10 过增元;国际传热研究前沿──微细尺度传热[J];力学进展;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李强;纳米流体强化传热机理研究[D];南京理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈惜明;彭宏;;化学工程技术的几个热点与发展趋势[J];安徽化工;2006年01期
2 王秋军,徐红玉,宋亚勤,张元冲;微尺度热传导理论及金属薄膜的短脉冲激光加热[J];微纳电子技术;2003年11期
3 张颖;王蔚;田丽;刘晓为;李玲;;微流动的尺寸效应[J];微纳电子技术;2008年01期
4 谢永奇,余建祖,赵增会,秦彦;矩形微槽内FC-72的单相流动和换热实验研究[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
5 席有民;余建祖;谢永奇;高红霞;;涡旋微槽内的单相强迫对流换热性能实验[J];北京航空航天大学学报;2009年03期
6 孙纪宁;邓晶;邓宏武;;涡轮叶片微小通道气膜新型复合冷却结构设计[J];北京航空航天大学学报;2012年05期
7 徐跃飞;廖恒成;;纳米薄膜面向导热系数的分子动力学模拟[J];传感技术学报;2006年05期
8 蒋洁;郝英立;;高热流微冷却器的换热性能研究[J];传感技术学报;2006年05期
9 刘晓为;辛欣;霍明学;徐磊;;微型多槽道平板热管传热特性分析及最大传热量预测[J];传感技术学报;2007年09期
10 李艳娇;赵凯;罗志峰;周敬恩;;纳米流体的研究进展[J];材料导报;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 杨娟;冯诗愚;刘卫华;;计算机芯片冷却技术的研究现状与发展[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 焦涛;李红旗;;微通道换热器在热泵空调器中的应用分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
3 何红雨;保宗悌;陆晓;;正六边形二维场域电位的有限差分算法[A];第三届广西青年学术年会论文集(自然科学篇)[C];2004年
4 徐绍琨;陈宝明;汲水;;小尺度流道换热器换热特性的实验研究[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年
5 张俊峰;李兴国;娄国伟;;MCM系统中热传递的非傅立叶效应分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
6 郑国良;刘伟;;EHD强化介质换热性能的研究[A];山东制冷空调——2009年山东省制冷空调学术年会“烟台冰轮杯”优秀论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙卫明;科学与工程计算中的Fourier级数多尺度方法[D];北京交通大学;2011年
2 刘东;高热流密度微结构散热器换热特性的研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 石晶;基于硅微通道板的新型三维传感器[D];华东师范大学;2011年
4 王建立;微纳米线热物性测量方法及其应用[D];清华大学;2010年
5 付鑫;微细通道内液氮流动沸腾热物理特性与机理的可视化研究[D];上海交通大学;2011年
6 陈钢;微加热器表面微尺度沸腾特性及基于Gibbs自由能的成核热力学分析[D];上海交通大学;2011年
7 孙岩;微/小通道内微多孔表面流动沸腾传热强化研究[D];华东理工大学;2011年
8 崔云先;瞬态切削用NiCr/NiSi薄膜热电偶测温刀具研究[D];大连理工大学;2011年
9 陈飚松;热传导与结构耦合系统的灵敏度分析及优化设计[D];大连理工大学;2002年
10 胡宇群;微型飞行器中的若干动力学问题研究[D];南京航空航天大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘佳;非能动安全系统换热器的强化传热方法[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱辉;迪恩涡及其强化螺旋管传热性能的研究[D];湖南工业大学;2010年
3 刘宇;烧结微多孔表面在饱和FC-72中沸腾传热效果评价[D];华东理工大学;2011年
4 武婷婷;纳米流体水平圆管内低雷诺数流动换热特性的实验研究[D];浙江大学;2011年
5 宋玲利;铝纳米流体集热工质的制备与性能研究[D];广东工业大学;2011年
6 杨炎超;投影机水冷散热系统设计[D];南京理工大学;2010年
7 包涵;毛细泵技术用于工业余热回收系统中的实验研究[D];中南大学;2011年
8 唐杨;微槽道中磁流体的CHF特性研究[D];华南理工大学;2011年
9 廖寿学;矩形微槽道内纳米流体流动阻力特性研究[D];华南理工大学;2011年
10 戴勇;微槽道沸腾传热及流阻特性的实验研究[D];华南理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢华清,王锦昌,奚同庚,刘岩;富碳纳米SiC粉末的氧化除碳[J];材料科学与工艺;2000年04期
2 彭晓峰,王补宣;微型槽内流动沸腾的实验研究[J];工程热物理学报;1993年03期
3 李瑞阳,施伯红,郁鸿凌,陈之航;EHD强化水平管外沸腾传热的试验研究[J];工程热物理学报;2000年01期
4 王补宣,李宏,彭晓峰;吸附作用在纳米颗粒悬浮液换热强化中的试验与机理研究[J];工程热物理学报;2003年04期
5 鹿院卫;王丁会;马重芳;;NTP电极结构对光催化去除室内HCHO的影响研究[J];工程热物理学报;2009年06期
6 谢华清,王锦昌,奚同庚,刘岩;SiC纳米粉体悬浮液导热系数研究[J];硅酸盐学报;2001年04期
7 谢华清,吴清仁,王锦昌,奚同庚,刘岩;氧化铝纳米粉体悬浮液强化导热研究[J];硅酸盐学报;2002年03期
8 王丰华,朱子述;EHD强化传热中的电晕放电与离子风[J];高压电器;2003年06期
9 戴闻亭,李俊明,王补宣,陈骁;细圆管内氧化铜颗粒悬浮液流动与对流换热的实验研究[J];工业加热;2002年05期
10 李瑞阳,陈赉宝,陈之航,袁益超;EHD强化传热机理分析[J];华东工业大学学报;1996年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈常念;韩吉田;邵莉;陈文文;陈斌;;R134a卧式螺旋管内流动沸腾CHF特性研究[J];核动力工程;2010年05期
2 于志家,朱冬青,王大明,徐维勤,沈自求;气液固三相流动沸腾传热与抗垢性能的研究[J];高校化学工程学报;1999年05期
3 廖寿学;罗小平;;微槽道内流动沸腾的流阻特性研究[J];化工机械;2011年03期
4 张明;刘中良;马国远;;平板热管相变传热特性的实验研究[J];工程热物理学报;2007年05期
5 肖泽军,陈炳德,贾斗南;微重力下沸腾传热研究进展[J];核动力工程;2003年05期
6 陈常念;韩吉田;邵莉;;替代制冷剂流动沸腾传热实验台设计建造与探讨[J];流体机械;2009年07期
7 于志家,徐维勤,沈自求;垂直套管环隙内汽液固三相流动沸腾传热的实验研究[J];工程热物理学报;1997年02期
8 赵国华,裘盛群,杨志生;垂直窄缝隙通道内双组分互溶混合物流动沸腾传热研究[J];天津理工学院学报;1999年03期
9 赵伟;苏铁熊;;缸盖冷却水的沸腾传热模型[J];内燃机与配件;2010年06期
10 李瑞阳,施伯红,郁鸿凌,陈之航;EHD强化水平管外沸腾传热的试验研究[J];工程热物理学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田东波;沈青;谢翀;樊菁;;验证模拟过渡领域微槽道流动的LBM方法[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
2 孙海阳;钱才富;张智;赵福臣;杨开远;王凤君;;不同厚度铝喷涂管沸腾传热的实验研究[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
3 甘才俊;吴子牛;;微槽道中的流动稳定性分析[A];2003’全国流体力学青年研讨会论文集[C];2003年
4 刘佳;阎昌琪;李勇;;竖直管束大容积沸腾传热的研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
5 李博文;姚朝晖;;基于LBGK方法的微槽道流动特性研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
6 甘才俊;吴子牛;;小马赫数情况下微槽道滑移流模型稳定性的数值模拟[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
7 刘明言;姜峰;强爱红;李修伦;林瑞泰;;气液固三相流自然循环沸腾传热可视化研究[A];中国颗粒学会2002年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议论文集[C];2002年
8 李志辉;符松;张涵信;;微槽道流动的Boltzmann模型方程算法研究[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
9 王利;黄兴华;陆震;;满液式蒸发器壳侧沸腾传热的研究进展(Ⅰ)[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
10 王利;黄兴华;陆震;;满液式蒸发器壳侧沸腾传热的研究进展(Ⅱ)[A];上海市制冷学会二○○一年学术年会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 刘佳;陈流芳:17年呕心沥血为科研[N];中国妇女报;2004年
2 ;我国研制成新型冷凝蒸发器[N];今日信息报;2004年
3 记者晏燕;我研制成世界第一台新型冷凝蒸发器[N];科技日报;2002年
4 记者 郭晓斌;我省评出二○○二年度科技十大新闻[N];陕西日报;2003年
5 刘丽;第一台新型冷凝蒸发器研制成功[N];中华建筑报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 傅松;缸盖冷却水套内沸腾传热特性的研究[D];山东大学;2010年
2 李智;天然气发动机气缸盖热负荷及冷却水腔内沸腾传热研究[D];华中科技大学;2012年
3 李倩侠;替代制冷工质在强化管外的冷凝与沸腾传热研究[D];华南理工大学;2012年
4 常威;矩形细通道内流动沸腾特性分析及实验研究[D];山东大学;2012年
5 朱恂;速度滑移及温度跳跃区微尺度通道内的流动与换热[D];重庆大学;2002年
6 颜晓虹;微细通道内流动沸腾的实验和理论研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
7 蔡永伟;微纳米TiO_2和TiO_2-FPS疏水涂层上的池沸腾传热和结垢腐蚀行为[D];天津大学;2012年
8 孙宝芝;声空化强化沸腾传热及渗透脱水过程传质研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 明平剑;基于非结构化网格气液两相流数值方法及并行计算研究与软件开发[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 郭雷;微细通道流动沸腾换热机理及实验研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟艳;微槽道两相流传热特性研究[D];华南理工大学;2012年
2 戴勇;微槽道沸腾传热及流阻特性的实验研究[D];华南理工大学;2011年
3 唐杨;微槽道中磁流体的CHF特性研究[D];华南理工大学;2011年
4 张猛;沸腾传热高效管壳式换热器设计研究[D];华东理工大学;2013年
5 王维;微槽道饱和沸腾CHF特性及可视化研究[D];华南理工大学;2012年
6 陈海洋;纳米流体和非纳米流体在微槽道中沸腾换热的对比研究[D];华南理工大学;2010年
7 廖寿学;矩形微槽道内纳米流体流动阻力特性研究[D];华南理工大学;2011年
8 程炜;纳米流体在矩形微槽内临界热流密度研究[D];华南理工大学;2010年
9 梁祥飞;竖直矩形窄缝内饱和流动沸腾传热[D];重庆大学;2004年
10 强爱红;汽液固三相流动沸腾传热系统的非线性特性研究[D];天津大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026