多熱源微槽道熱管散熱組件的設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 10:23
隨著電子器件向著高性能、集成化、微型化的方向發(fā)展,有限空間內(nèi)離散分布的高熱流密度電子元件的散熱問題日益凸顯。熱管作為一種利用相變傳熱的高效被動(dòng)型熱控元件,在散熱系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。針對(duì)目前航空航天等領(lǐng)域亟待解決的多熱源電子器件散熱問題,本文提出了一種散熱組件設(shè)計(jì)思路,結(jié)合實(shí)際工況研究分析了其對(duì)平面離散熱源的散熱效果及影響因素,對(duì)熱源相對(duì)位置及功率大小等主要影響因素開展了初步的實(shí)驗(yàn)研究,為工程應(yīng)用中發(fā)熱元件的合理布置和散熱組件的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文基于輕質(zhì)化、低熱阻和高可靠性的設(shè)計(jì)要求,提出了一種由微槽道熱管和散熱基板構(gòu)成的散熱組件設(shè)計(jì)思路,可適應(yīng)扁平化的有限散熱空間以及熱源和冷源位于不同平面的工況。實(shí)際應(yīng)用工況下的數(shù)值模擬結(jié)果表明,散熱組件中熱管的布置方式和傳熱性能對(duì)熱控效果有較大影響,蒸發(fā)段覆蓋熱源情況更好的布置方案可使熱源最高溫度相對(duì)降低約2.0℃;對(duì)基板結(jié)構(gòu)優(yōu)化后可在輕質(zhì)化要求下將熱源區(qū)域最高溫度控制在70℃以內(nèi),但優(yōu)化區(qū)域附近高熱流密度熱源溫升相對(duì)明顯;跓峁艿牧鲃(dòng)傳熱理論與分析,對(duì)所設(shè)計(jì)的扁平結(jié)構(gòu)鋁-丙酮微槽道熱管進(jìn)行了初步理論計(jì)算,其在65℃工作溫度下傳熱極限約為...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微槽道熱管的理論研究
1.2.2 微槽道熱管的實(shí)驗(yàn)研究
1.2.3 微槽道熱管的應(yīng)用
1.3 主要研究內(nèi)容
2 熱管理論概述與傳熱性能參數(shù)
2.1 熱管工作原理
2.2 熱管的流動(dòng)理論
2.2.1 壓力平衡方程
2.2.2 毛細(xì)壓力
2.2.3 液體流動(dòng)壓降
2.2.4 蒸汽流動(dòng)壓降
2.3 熱管的傳熱分析
2.4 熱管的主要性能參數(shù)
2.4.1 啟動(dòng)特性
2.4.2 溫度特性
2.4.3 總熱阻
2.4.4 傳熱極限
2.5 本章小結(jié)
3 多熱源微槽道熱管散熱組件的設(shè)計(jì)與分析
3.1 散熱組件的設(shè)計(jì)
3.1.1 設(shè)計(jì)背景與要求
3.1.2 設(shè)計(jì)思路與難點(diǎn)
3.1.3 散熱組件基本結(jié)構(gòu)
3.2 散熱組件的性能分析
3.2.1 實(shí)際應(yīng)用工況下散熱組件方案設(shè)計(jì)
3.2.2 數(shù)值模擬與結(jié)果分析
3.3 微槽道熱管設(shè)計(jì)計(jì)算與可靠性測試
3.3.1 熱管參數(shù)設(shè)計(jì)
3.3.2 理論計(jì)算結(jié)果
3.3.3 可靠性測試
3.4 本章小結(jié)
4 扁平結(jié)構(gòu)微槽道熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 4.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.2.1 傳熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建
4.2.2 工況設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 數(shù)據(jù)處理與誤差分析
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 熱管啟動(dòng)特性
4.3.2 熱源功率大小的影響
4.3.3 熱源布置方式的影響
4.3.4 冷凝段彎折的影響
4.3.5 工作溫度的影響
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微熱管陣列的油煙熱回收換熱器性能研究[J]. 楊金鋼,孫煒鈺,全貞花,趙耀華. 建筑科學(xué). 2019(12)
[2]矩形微槽道結(jié)構(gòu)與平板微熱管傳熱特性研究[J]. 李偉,李杰超,李卓,閆衛(wèi)平. 熱能動(dòng)力工程. 2017(02)
[3]絕熱材料放氣速率測試臺(tái)研制[J]. 楊敬堯,李凡杰,王博,郭永祥,劉霄,吳昊,王建軍,徐旭,甘智華. 低溫工程. 2017(01)
[4]“Ω”形軸向槽道熱管傳熱系統(tǒng)傳熱能力試驗(yàn)研究[J]. 韓娜麗,徐紅艷,陳躍勇,張?zhí)?董德平. 低溫工程. 2016(02)
[5]平板熱管用于筆記本電腦散熱的研究[J]. 寇志海,白敏麗,楊洪武. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]燕尾形軸向微槽熱管的流動(dòng)和傳熱特性[J]. 朱旺法,陳永平,張程賓,施明恒. 宇航學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]三角形微通道流動(dòng)冷凝的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳嘉峰,陳永平,施明恒,肖春梅,張程賓,楊迎春. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]微槽群散熱器換熱性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙耀華,劉建榮,刁彥華,楊開篇. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]基于遺傳算法的“Ω”形微槽熱管設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 張程賓,施明恒,陳永平,吳嘉峰. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[10]小型微槽道熱管90°彎曲前后傳熱性能比較[J]. 陶漢中,張紅,莊駿. 宇航學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]大功率LED用微槽平板熱管基板的灌封與熱性能測試[D]. 李聰明.大連理工大學(xué) 2018
[2]扁平熱管微孔槽燒結(jié)復(fù)合吸液芯成形及傳熱性能研究[D]. 蔣樂倫.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]具有微槽道的彎折扁平熱管傳熱特性實(shí)驗(yàn)與模型研究[D]. 程攻.浙江大學(xué) 2019
[2]抗重力雙向互補(bǔ)熱管均溫板設(shè)計(jì)及傳熱特性研究[D]. 黃浩.浙江大學(xué) 2017
[3]微熱管陣列光伏光熱組件及系統(tǒng)性能研究[D]. 王林成.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]鋁—氨槽道熱管的制造及傳熱特性分析[D]. 姜超.山東大學(xué) 2013
[5]梯形軸向槽道熱管的多熱源多熱沉傳熱特性研究[D]. 曹洪振.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3181239
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
1 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微槽道熱管的理論研究
1.2.2 微槽道熱管的實(shí)驗(yàn)研究
1.2.3 微槽道熱管的應(yīng)用
1.3 主要研究內(nèi)容
2 熱管理論概述與傳熱性能參數(shù)
2.1 熱管工作原理
2.2 熱管的流動(dòng)理論
2.2.1 壓力平衡方程
2.2.2 毛細(xì)壓力
2.2.3 液體流動(dòng)壓降
2.2.4 蒸汽流動(dòng)壓降
2.3 熱管的傳熱分析
2.4 熱管的主要性能參數(shù)
2.4.1 啟動(dòng)特性
2.4.2 溫度特性
2.4.3 總熱阻
2.4.4 傳熱極限
2.5 本章小結(jié)
3 多熱源微槽道熱管散熱組件的設(shè)計(jì)與分析
3.1 散熱組件的設(shè)計(jì)
3.1.1 設(shè)計(jì)背景與要求
3.1.2 設(shè)計(jì)思路與難點(diǎn)
3.1.3 散熱組件基本結(jié)構(gòu)
3.2 散熱組件的性能分析
3.2.1 實(shí)際應(yīng)用工況下散熱組件方案設(shè)計(jì)
3.2.2 數(shù)值模擬與結(jié)果分析
3.3 微槽道熱管設(shè)計(jì)計(jì)算與可靠性測試
3.3.1 熱管參數(shù)設(shè)計(jì)
3.3.2 理論計(jì)算結(jié)果
3.3.3 可靠性測試
3.4 本章小結(jié)
4 扁平結(jié)構(gòu)微槽道熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)
4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 4.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.2.1 傳熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與搭建
4.2.2 工況設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 數(shù)據(jù)處理與誤差分析
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 熱管啟動(dòng)特性
4.3.2 熱源功率大小的影響
4.3.3 熱源布置方式的影響
4.3.4 冷凝段彎折的影響
4.3.5 工作溫度的影響
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微熱管陣列的油煙熱回收換熱器性能研究[J]. 楊金鋼,孫煒鈺,全貞花,趙耀華. 建筑科學(xué). 2019(12)
[2]矩形微槽道結(jié)構(gòu)與平板微熱管傳熱特性研究[J]. 李偉,李杰超,李卓,閆衛(wèi)平. 熱能動(dòng)力工程. 2017(02)
[3]絕熱材料放氣速率測試臺(tái)研制[J]. 楊敬堯,李凡杰,王博,郭永祥,劉霄,吳昊,王建軍,徐旭,甘智華. 低溫工程. 2017(01)
[4]“Ω”形軸向槽道熱管傳熱系統(tǒng)傳熱能力試驗(yàn)研究[J]. 韓娜麗,徐紅艷,陳躍勇,張?zhí)?董德平. 低溫工程. 2016(02)
[5]平板熱管用于筆記本電腦散熱的研究[J]. 寇志海,白敏麗,楊洪武. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(05)
[6]燕尾形軸向微槽熱管的流動(dòng)和傳熱特性[J]. 朱旺法,陳永平,張程賓,施明恒. 宇航學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]三角形微通道流動(dòng)冷凝的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳嘉峰,陳永平,施明恒,肖春梅,張程賓,楊迎春. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]微槽群散熱器換熱性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙耀華,劉建榮,刁彥華,楊開篇. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]基于遺傳算法的“Ω”形微槽熱管設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 張程賓,施明恒,陳永平,吳嘉峰. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[10]小型微槽道熱管90°彎曲前后傳熱性能比較[J]. 陶漢中,張紅,莊駿. 宇航學(xué)報(bào). 2008(02)
博士論文
[1]大功率LED用微槽平板熱管基板的灌封與熱性能測試[D]. 李聰明.大連理工大學(xué) 2018
[2]扁平熱管微孔槽燒結(jié)復(fù)合吸液芯成形及傳熱性能研究[D]. 蔣樂倫.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]具有微槽道的彎折扁平熱管傳熱特性實(shí)驗(yàn)與模型研究[D]. 程攻.浙江大學(xué) 2019
[2]抗重力雙向互補(bǔ)熱管均溫板設(shè)計(jì)及傳熱特性研究[D]. 黃浩.浙江大學(xué) 2017
[3]微熱管陣列光伏光熱組件及系統(tǒng)性能研究[D]. 王林成.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]鋁—氨槽道熱管的制造及傳熱特性分析[D]. 姜超.山東大學(xué) 2013
[5]梯形軸向槽道熱管的多熱源多熱沉傳熱特性研究[D]. 曹洪振.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3181239
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