隨著科技和微電子機(jī)械加工技術(shù)的快速發(fā)展,微電子設(shè)備越來(lái)越趨于微型化和緊湊化,使其熱流密度過(guò)大,解決其散熱問(wèn)題成為傳熱領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。沸騰換熱由于具備傳熱溫差小和換熱系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于微電子器件的熱管理問(wèn)題。沸騰相變由于汽泡行為的隨機(jī)性和影響因素的多樣性,使得沸騰相變的研究仍極具挑戰(zhàn)性。沸騰相變的精細(xì)調(diào)控需要從微納尺度去控制汽泡核化及動(dòng)力學(xué)行為,而設(shè)備的微小化也使得沸騰相變行為發(fā)生在微納尺度上。因此,從微納尺度研究沸騰核化和汽泡行為具有重要意義。本文通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)的模擬方法研究了壁面潤(rùn)濕性和液膜厚度對(duì)納米尺度薄液膜沸騰的影響,主要內(nèi)容包括三部分:（1）研究壁面潤(rùn)濕性對(duì)沸騰核化起始點(diǎn)的影響,發(fā)現(xiàn)納米尺度薄液膜的沸騰行為和宏觀沸騰不同,只有蒸發(fā)和爆沸兩種形式。當(dāng)液膜厚度達(dá)到一定厚度時(shí),疏水表面液膜爆沸所需過(guò)熱度小,而親水表面液膜爆沸所需過(guò)熱度大,與經(jīng)典核化理論相符。當(dāng)親疏水表面均發(fā)生爆沸時(shí),親水表面更早出現(xiàn)沸騰,這與微觀傳熱模式相關(guān)。在納米尺度,分子碰撞導(dǎo)熱占主導(dǎo),親水表面固液相互作用勢(shì)能大,更易于傳熱,使得爆沸更快發(fā)生。（2）除壁面潤(rùn)濕性外,模擬發(fā)現(xiàn)液膜厚度也影響液膜的沸騰行為。... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１各代ＣＰＵ芯片的熱設(shè)ｉ十功耗（單位：Ｗ）?ｍ??，、，

例如，在微電子信息領(lǐng)域，電工電子器件精密度日益提高，器件集成度??和熱流密度的急劇增加，使得熱流密度飆升。電路芯片熱流密度可高達(dá)１０６Ｗ?ｎｒ２，??散熱問(wèn)題很大程度上制約了電路芯片性能的發(fā)展，如圖１－１所示。在核動(dòng)力領(lǐng)域，??核反應(yīng)堆堆芯的熱流密度敁高可達(dá)到ｌ〇７Ｗｎｒ２。在航空航天領(lǐng)域，為了滿足航天飛??機(jī)、衛(wèi)星飛船與空間站功能的擴(kuò)張，在航空器冇限空間內(nèi)增加了大量的電子儀器。??航天器內(nèi)各種儀器設(shè)備愈來(lái)品度集成化，設(shè)備的熱流密度能達(dá)到ｌ〇７Ｗｍ人在激光??領(lǐng)域，高性能激光器普遍存在馭動(dòng)源、激光工作介質(zhì)等的散熱問(wèn)題，其中ＬＤ陣列??的熱流密度不小于ｌＯ＾Ｗｍ＾１。發(fā)展高熱導(dǎo)率和散熱性能良好的換熱設(shè)備已經(jīng)成為??很多領(lǐng)域研制設(shè)備的關(guān)注熱點(diǎn)。??驗(yàn)齡?」氣＇丨—Ｇ??隱歷幕麗??．－Ｖ?＇Ａ，＇?＇??．．．?－?＊．?＾?－ｉ?ｆ，?．?．．．．．．．?＾＊＊??圖１－１各代ＣＰＵ芯片的熱設(shè)ｉ十功耗（單位：Ｗ）?ｍ??傳統(tǒng)的風(fēng)冷和水冷等單相換熱方式，存在Ａ用體積大、傳熱量小等缺點(diǎn)，已無(wú)??法滿足上述高科技領(lǐng)域設(shè)備器件的高熱流散熱問(wèn)題。沸騰換熱足一種高效散熱力＇式

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文??固定以防止底板受熱變形［？１，且放置為１０．３４?ｎｍ，由４４８０個(gè)水分子組成。模擬體系２．４?ｎｍ３。尤和）；方向?yàn)橹芷谛赃吔鐥l件，ｚ方向上邊界設(shè)有反射墻，當(dāng)有原子撞擊到上壁面時(shí)，中沒(méi)有能量交換和能量損失。為保證液膜中的水分發(fā)展，盡可能避免系統(tǒng)頂部邊界對(duì)沸騰造成影擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)液膜與壁面之間的換熱量以及液膜溫，所以認(rèn)為當(dāng)前的模擬尺寸是合理的。??


本文編號(hào)：3015550