近些年來(lái),發(fā)光二極管（LED）照明由于具有很高的發(fā)光效率和能夠環(huán)保的特點(diǎn),在照明市場(chǎng)中扮演了非常重要的角色。LED燈芯片單位面積加熱功率的增加,能夠使其獲得更高的熱性能,這會(huì)導(dǎo)致LED芯片局部溫度過(guò)高。如果熱量不能夠有效地釋放出去,那么LED燈的壽命和可靠性就會(huì)降低。因此,散熱對(duì)于大功率LED照明是非常重要的,又由于LED照明功率大,其工作條件溫和,空間尺寸限制較小,重力熱管散熱器具有設(shè)計(jì)成本低和很高的熱傳導(dǎo)能力,能夠把積聚在LED芯片的熱量及時(shí)導(dǎo)出去。本文主要研究LED重力熱管散熱器傳熱特性和氣液兩相運(yùn)動(dòng)機(jī)制,這對(duì)掌握重力熱管散熱器傳熱機(jī)理和提高其傳熱性能具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究在自然對(duì)流散熱條件下重力熱管的蒸發(fā)段潤(rùn)濕性、充液率、傾斜角以及加熱功率對(duì)其傳熱性能的影響。研究結(jié)果表明親水性蒸發(fā)段的重力熱管壁面溫差比疏水性蒸發(fā)段的要小。充液率為20-30%,重力熱管的熱阻值是最小的。加熱功率從1020W增加到1420W,帶有親水性蒸發(fā)段的重力熱管的熱阻變化顯著（降低了44.1%）。在不超過(guò)溫度閾值的前提下,LED散熱器的最大散熱能力為11720W。為了能夠詳細(xì)地揭示重力熱管內(nèi)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 重力熱管傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.2 重力熱管傳熱和流動(dòng)特性數(shù)值模擬研究
        1.2.3 LED散熱器傳熱特性研究
        1.2.4 大功率LED熱管散熱器傳熱特性研究
        1.2.5 LED散熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    1.3 存在的問(wèn)題與主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 存在的問(wèn)題
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容與框架
第2章 LED散熱器及重力熱管傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 LED散熱器實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)校正
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.2.4 不確定性分析
        2.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    2.3 重力熱管實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 重力熱管計(jì)算模型
    3.1 引言
    3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 VOF模型
        3.2.2 相變模型
        3.2.3 接觸角模型
    3.3 模型驗(yàn)證
        3.3.1 幾何模型
        3.3.2 邊界條件及網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        3.3.3 計(jì)算方法
        3.3.4 模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 重力熱管傳熱和流動(dòng)特性的數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 充液率對(duì)傳熱性能影響及機(jī)理分析
    4.3 傾斜角對(duì)傳熱性能影響及機(jī)理分析
    4.4 蒸發(fā)段潤(rùn)濕性對(duì)傳熱性能的影響及機(jī)理分析
    4.5 加熱功率對(duì)傳熱性能的影響及機(jī)理分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 重力熱管散熱器傳熱特性研究
    5.1 引言
    5.2 重力熱管散熱器實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 數(shù)學(xué)模型
        5.3.1 控制方程
        5.3.2 邊界條件及求解方法
        5.3.3 模擬與實(shí)驗(yàn)比較
    5.4 結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)其傳熱性能的影響
        5.4.1 翅片數(shù)量對(duì)其傳熱性能的影響
        5.4.2 翅片長(zhǎng)度對(duì)其傳熱性能的影響
        5.4.3 加熱功率對(duì)其傳熱性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 重力熱管散熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    6.1 引言
    6.2 優(yōu)化方法
    6.3 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)
    6.4 回歸模型與方差分析
    6.5 響應(yīng)曲面分析
    6.6 多目標(biāo)優(yōu)化
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3176640