隨著微電子制造業(yè)和封裝技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)備與元器件微型化和集成化程度日益升高,導(dǎo)致其功耗熱流密度和工作溫度不斷攀升,工作穩(wěn)定性和可靠性受到嚴(yán)重威脅,這就對(duì)微型化、高熱流密度微電子設(shè)備與元器件的散熱冷卻技術(shù)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。脈動(dòng)熱管是近年來(lái)興起的一種新型高效散熱元件,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、傳熱性能和工作適應(yīng)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。但隨著電子設(shè)備與元器件微型化和集成化程度的不斷提升,傳統(tǒng)毛細(xì)尺度通道脈動(dòng)熱也正向著集成化與微型化的方向發(fā)展。隨之,微型脈動(dòng)熱管應(yīng)運(yùn)而生,它為實(shí)現(xiàn)高熱流密度微型電子元器件的散熱冷卻提供了一種有效手段。然而,相較于傳統(tǒng)毛細(xì)尺度通道脈動(dòng)熱管,微型脈動(dòng)熱管微通道內(nèi)的尺度效應(yīng)、界面效應(yīng)及壁面效應(yīng)愈加明顯,其內(nèi)部的氣液兩相脈動(dòng)流動(dòng)將呈現(xiàn)出更多的新現(xiàn)象和新規(guī)律。因此,開(kāi)展微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)與傳熱性能的實(shí)驗(yàn)及理論研究對(duì)于深入揭示微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)機(jī)理具有重要的學(xué)術(shù)意義,并對(duì)工程上指導(dǎo)微型脈動(dòng)熱管散熱器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力的理論支撐。目前微米級(jí)通道內(nèi)的實(shí)驗(yàn)及理論研究還非常有限�，F(xiàn)有的微型脈動(dòng)熱管內(nèi)熱驅(qū)動(dòng)氣液兩相脈動(dòng)流動(dòng)行為模式、運(yùn)行特征及其流型動(dòng)態(tài)演化行為的... 

【文章來(lái)源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：156 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 脈動(dòng)熱管概述
        1.2.1 脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)特征及工作原理
        1.2.2 脈動(dòng)熱管工作特點(diǎn)
        1.2.3 脈動(dòng)熱管運(yùn)行及傳熱性能影響因素
        1.2.4 脈動(dòng)熱管的應(yīng)用
    1.3 脈動(dòng)熱管的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 脈動(dòng)熱管可視化實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.2 脈動(dòng)熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.3 脈動(dòng)熱管理論與數(shù)值模擬研究
        1.3.4 脈動(dòng)熱管傳熱性能的強(qiáng)化方法研究
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 微型脈動(dòng)熱管內(nèi)流動(dòng)與傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 基于深反應(yīng)離子刻蝕的矩形通道微型脈動(dòng)熱管流動(dòng)與傳熱芯片研制
    2.2 微型脈動(dòng)熱管可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.3 實(shí)驗(yàn)工質(zhì)及充液率選擇
        2.3.1 工質(zhì)選擇
        2.3.2 充液率選擇
    2.4 微型脈動(dòng)熱管可視化實(shí)驗(yàn)方法和步驟
        2.4.1 微型脈動(dòng)熱管充液
        2.4.2 可視化實(shí)驗(yàn)步驟
    2.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及誤差分析
        2.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        2.5.2 誤差分析
    2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.6.1 微型脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)脈動(dòng)運(yùn)行特征
        2.6.2 微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流型及相變行為
        2.6.3 微型脈動(dòng)熱管傳熱特性研究
        2.6.4 微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)狀態(tài)及傳熱特性相圖
    2.7 本章小結(jié)
第三章 通道截面形狀對(duì)微型脈動(dòng)熱管流動(dòng)與傳熱性能影響的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 基于濕法蝕刻的非矩形截面通道微型脈動(dòng)熱管流動(dòng)與傳熱芯片研制
    3.2 不同通道截面形狀微型脈動(dòng)熱管流動(dòng)與傳熱性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 不同通道截面形狀微型脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)脈動(dòng)運(yùn)行特征對(duì)比分析
        3.3.2 不同通道截面形狀微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流型及相變行為
        3.3.3 不同通道截面形狀微型脈動(dòng)熱管傳熱性能對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 微型脈動(dòng)熱管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)學(xué)建模
        4.1.1 物理模型
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型
    4.2 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        4.2.1 啟動(dòng)工況流型演化特性
        4.2.2 工質(zhì)定向穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的流動(dòng)與傳熱特性
        4.2.3 各運(yùn)行工況溫度脈動(dòng)特性及熱阻分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于通道結(jié)構(gòu)改進(jìn)的微型脈動(dòng)熱管傳熱性能強(qiáng)化方法研究
    5.1 周期性縮擴(kuò)結(jié)構(gòu)變截面通道微型脈動(dòng)熱管芯片設(shè)計(jì)與研制
    5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 周期性縮擴(kuò)變截面通道微型脈動(dòng)熱管流動(dòng)與傳熱性能實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 不同縮擴(kuò)結(jié)構(gòu)變截面通道微型脈動(dòng)熱管典型流型及其演變行為對(duì)比分析
        5.3.2 不同縮擴(kuò)結(jié)構(gòu)變截面通道微型脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)脈動(dòng)運(yùn)行特征對(duì)比分析
        5.3.3 不同縮擴(kuò)結(jié)構(gòu)變截面通道微型脈動(dòng)熱管傳熱特性分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間取得的主要學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]等截面和變截面通道硅基微型脈動(dòng)熱管傳熱特性比較[J]. 孫芹,屈健,袁建平.  化工學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]微槽道脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)及傳熱特性[J]. 李孝軍,屈健,韓新月,王謙,劉豐.  化工學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]高熱流密度電子元件中熱管散熱技術(shù)的進(jìn)展[J]. 郝俊嬌,潘日,周剛,張亞軍,莊儉.  化工進(jìn)展. 2015(05)
[4]微型振蕩熱管非典型振蕩的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳婭琪,吳慧英.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(09)
[5]脈動(dòng)熱管技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 屈健.  化工進(jìn)展. 2013(01)
[6]MEMS微型熱管研究進(jìn)展[J]. 屈健,王謙,吳慧英.  微納電子技術(shù). 2012(03)
[7]微型硅基振蕩熱管傳熱特性[J]. 屈健,吳慧英.  化工學(xué)報(bào). 2011(11)
[8]加熱工況及傾斜角影響單環(huán)路脈動(dòng)熱管穩(wěn)定運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王宇,李惟毅.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(11)
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[10]周期性變截面微通道結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流體流動(dòng)和傳熱的影響[J]. 夏國(guó)棟,柴磊,楊瑞波,周明正.  化工學(xué)報(bào). 2009(11)

博士論文
[1]脈動(dòng)熱管流型的電容層析成像識(shí)別及換熱特性研究[D]. 李驚濤.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2006
[2]閉式回路脈動(dòng)熱管運(yùn)行性能的研究[D]. 楊洪海.東華大學(xué) 2006

碩士論文
[1]硅基平板微熱管充液率與傳熱特性研究[D]. 董明.大連理工大學(xué) 2017
[2]通道結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響研究[D]. 李楠.大連理工大學(xué) 2015
[3]板式脈動(dòng)熱管傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李鐵駿.大連海事大學(xué) 2013
[4]基于板式脈動(dòng)熱管的大功率LED冷卻實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志.北京交通大學(xué) 2012
[5]空調(diào)用脈動(dòng)熱管冷熱回收裝置的試驗(yàn)研究[D]. 林天輪.東華大學(xué) 2011
[6]脈動(dòng)熱管的流動(dòng)可視化及傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尹大燕.北京交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3025187