本文選題：脈動(dòng)熱管 + 表面活性劑　； 參考：《北京建筑大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：脈動(dòng)熱管是一種新型的熱管,它具有尺寸小,當(dāng)量傳熱量大,成本低,不需要外加電源,減少電量消耗等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于微電子冷卻和建筑熱回收等方面。脈動(dòng)熱管的運(yùn)行主要是靠管道內(nèi)部蒸發(fā)端與冷凝端產(chǎn)生的壓力不平衡導(dǎo)致的氣塞和液塞在管內(nèi)進(jìn)行脈動(dòng),而脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)和運(yùn)行會(huì)受到充液率、傾角、加熱功率和工質(zhì)等因素的影響。震蕩熱管管內(nèi)工質(zhì)氣泡的產(chǎn)生、脈動(dòng)、分裂、合并等行為是它傳熱特性里影響非常大的因素。而表面張力是氣泡產(chǎn)生、脈動(dòng)、分裂、合并運(yùn)行規(guī)律的重要影響參數(shù)。因此在現(xiàn)有階段脈動(dòng)熱管研究的基礎(chǔ)上,本文首先簡(jiǎn)要分析了工質(zhì)物性中表面張力和粘度等兩種物性對(duì)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行產(chǎn)生兩種工作狀態(tài)的影響,之后配置了三種陰離子表現(xiàn)活性劑水溶液作為脈動(dòng)熱管工質(zhì),并對(duì)其進(jìn)行了物性測(cè)試,發(fā)現(xiàn)十二烷基本磺酸鈉水溶液和十二烷基磺酸鈉水溶液表面張力隨濃度的增加而減小,而聚丙烯酰胺水溶液在溶液濃度170ppm條件下表面張力與水相比基本沒有變化且表面張力大小不隨濃度變化。三種水溶液的粘度隨溶液濃度的變大均出現(xiàn)不同程度的上升,而三種水溶液的密度、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)等三種物性與水相比未出現(xiàn)較大變化。最后在自行設(shè)計(jì)搭建的PHP傳熱特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了不同濃度、不同加熱功率、不同充液率和不同傾角等因素對(duì)PHP的啟動(dòng)和傳熱特性產(chǎn)生的影響。其中,本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)探究了不同陰離子表面活性劑水溶液對(duì)PHP啟動(dòng)和運(yùn)行性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):表面活性劑可以減小脈動(dòng)熱管啟動(dòng)時(shí)間,十二烷基苯磺酸鈉水溶液脈動(dòng)熱管啟動(dòng)所需要的時(shí)間最短,為108s,運(yùn)行熱阻最小;聚丙烯酰胺水溶液脈動(dòng)熱管啟動(dòng)所需要的時(shí)間最長(zhǎng),為123s,運(yùn)行熱阻最大;十二烷基磺酸鈉水溶液脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)所需要的時(shí)間介于聚丙烯酰胺水溶液與十二烷基苯磺酸鈉水溶液之間,運(yùn)行熱阻也介于兩者之間。
[Abstract]:Pulsating heat pipe is a new type of heat pipe, which has the advantages of small size, large equivalent heat transfer, low cost, no need of external power supply, and reduced power consumption. It is widely used in microelectronic cooling and building heat recovery. The operation of the pulsating heat pipe is mainly caused by the pressure imbalance between the evaporating end and the condensing end of the pipe, and the gas plug and liquid plug pulsate in the pipe, and the start-up and operation of the pulsating heat pipe will be subjected to the liquid filling rate and inclination angle. The influence of heating power and working fluid. The generation, pulsation, splitting and merging of working fluid bubbles in a oscillating heat pipe are very important factors in its heat transfer characteristics. Surface tension is an important parameter of bubble generation, pulsation, splitting and merging. Therefore, on the basis of the current research on pulsating heat pipe, this paper first briefly analyzes the effects of surface tension and viscosity on the starting and operation of pulsating heat pipe. After that, three kinds of anionic surfactant aqueous solution were used as working fluid of pulsating heat pipe, and their physical properties were tested. It was found that the surface tension of sodium dodecyl benesulfonate solution and sodium dodecyl sulfonate solution decreased with the increase of concentration. However, the surface tension of polyacrylamide aqueous solution has no change compared with that of water under the condition of solution concentration 170ppm, and the surface tension does not change with the concentration. The viscosity of the three aqueous solutions increased with the increase of the solution concentration, but the density, specific heat and thermal conductivity of the three aqueous solutions did not change significantly compared with the water. Finally, the effects of different concentration, different heating power, different filling rate and different dip angle on the start-up and heat transfer characteristics of PHP were tested on a self-designed PHP heat transfer test rig. The effects of different aqueous anion surfactants on the start-up and operation performance of PHP were investigated. The results show that surfactant can reduce the starting time of pulsating heat pipe, and the time required for starting pulsating heat pipe of sodium dodecyl benzene sulfonate solution is the shortest, which is 108 s, and the running thermal resistance is minimum. The starting time of polyacrylamide aqueous solution pulsating heat pipe is the longest, which is 123s, and the running thermal resistance is the biggest. The starting time of pulsating heat pipe of sodium dodecyl sulfonate is between polyacrylamide solution and sodium dodecyl benzene sulfonate solution, and the thermal resistance is between them.
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK172.4

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本文編號(hào)：1839736