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基于微流量传感器的平板微热管传热特性分析

杨素云  
【摘要】:平板微热管是良好的传热元件,其管内蒸汽流动状态是评价微热管传热特性的重要物理参数。由于平板微热管的体积非常有限,到目前为止人们只是在理论上通过建模和计算得到微热管内部轴向蒸汽流速分布,缺少实验的验证。本文尝试从实验上开展平板微热管内部蒸汽流量的测量,希望能对平板微热管的研究提供有效的实验数据。论文在阐述了平板微热管传热机理及热式微流量传感器检测原理的基础上,给出了热式微流量传感器的结构设计,利用MEMS工艺制作出集成了微流量传感器的玻璃盖片、玻璃环和三角形槽道的硅基微热管芯片,将上述芯片以三明治结构进行封接,制作出集成了微流量传感器的平板微热管。在完善检测电路设计的基础上,搭建了微流量传感器检测系统,在对温度传感器进行标定后,检测了不同环境温度下加热器周围的温度场分布,得到了微流量传感器的最佳检测条件,并对热式微流量传感器进行了标定。在此基础上,分别测量了平板微热管内部蒸发段、绝热段和冷凝段的蒸汽流量。测试结果表明,在相同加热功率下,绝热段的工质蒸汽流量大于蒸发段和冷凝段,且蒸发段的蒸汽流量略大于冷凝段;微热管内部各温区的工质蒸汽流量均随蒸发段加热功率的增大而增加,实验结果与理论相符。


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