本文關(guān)鍵詞：微型平板熱管傳熱性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：時(shí)代在進(jìn)步,電子科學(xué)技術(shù)也在進(jìn)步。電子元器件的發(fā)展趨勢(shì)是朝著高頻、高速、集成化和模塊化,而這種趨勢(shì)帶來的后果是電子元器件的高熱流密度散熱問題成為了阻礙技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)。高效的散熱手段是電子行業(yè)繼續(xù)進(jìn)步必不可缺的保證。而小型平板熱管的傳熱機(jī)理是工質(zhì)液體在腔內(nèi)蒸發(fā)和冷凝,在相變過程中完成熱量從熱源到熱沉的傳遞,因此平板熱管也就具備了體積小巧、傳熱能力強(qiáng)、對(duì)熱流的控制精確、溫度均勻性好、對(duì)工作環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn),在電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)中十分流行。因此,本文設(shè)計(jì)而且制作了一種內(nèi)部具有矩形溝道類型的平板熱管,之后對(duì)熱管內(nèi)部的相變和溫度均勻性進(jìn)行了數(shù)值模擬,還對(duì)影響其傳熱性能的主要因素做了實(shí)驗(yàn)測(cè)試;主要工作內(nèi)容如下:首先,針對(duì)平板熱管的工作機(jī)理,根據(jù)傳熱學(xué)及熱設(shè)計(jì)知識(shí),研究了平板熱管的傳熱極限,計(jì)算并得到毛細(xì)極限是限制平板熱管傳熱性能的主要參數(shù)。然后,根據(jù)平板熱管的工作原理,利用數(shù)值仿真軟件Fluent對(duì)文章所設(shè)計(jì)的平板熱管內(nèi)部相變采取了數(shù)值仿真,通過分析仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn),平板熱管的內(nèi)部相變中產(chǎn)生氣泡的數(shù)量、氣泡溫度、上升速度受熱源位置不同的影響,熱源放置在平板熱管中間時(shí),效果最好。通過計(jì)算得到兩種熱擴(kuò)散器的上表面的溫度分布,從結(jié)果中發(fā)現(xiàn),平板熱管相比較于純鋁板熱擴(kuò)散器有更好的傳熱能力和溫度均勻性。接著,通過設(shè)計(jì)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)所用平板熱管所需的參數(shù)和材料。之后對(duì)設(shè)計(jì)的熱管進(jìn)行制作,經(jīng)過機(jī)械加工、清洗、焊接與檢漏、抽真空與注液等工序之后成功制成了平板熱管試件。最后,在通過平板熱管性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),以去離子水為工質(zhì),研究平板熱管的性能,得到了較好的結(jié)果:平板熱管在熱源功率為60W~90W的時(shí)候有最佳的散熱效果,同時(shí),內(nèi)部加工有矩形溝道的樣板傳熱能力較強(qiáng)。充液率的微小改變也能對(duì)平板熱管的工作性能造成很大的影響,本實(shí)驗(yàn)中平板熱管樣板的充液率的最優(yōu)值為30%。熱源的放置位置也會(huì)對(duì)平板熱管的傳熱性能造成很大的影響,本實(shí)驗(yàn)中熱源放置的最佳位置是在平板熱管的中間,此時(shí)擴(kuò)散熱阻最小,工作性能最好。
【關(guān)鍵詞】：平板熱管 傳熱極限 測(cè)試實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 有吸液芯平板熱管的相關(guān)研究13-14
• 1.2.2 無吸液芯平板熱管的相關(guān)研究14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 平板熱管傳熱的基本理論16-29
• 2.1 熱管的Cotter理論16-19
• 2.1.1 熱管內(nèi)部的毛細(xì)壓平衡16-17
• 2.1.2 熱管內(nèi)部蒸汽和液體的流動(dòng)17-18
• 2.1.3 熱管內(nèi)部氣-液界面壓差與質(zhì)量流之間的關(guān)系式18
• 2.1.4 熱流量與質(zhì)量流量之間的關(guān)系18-19
• 2.2 平板熱管傳熱極限的分析19-28
• 2.2.1 連續(xù)流動(dòng)極限21-22
• 2.2.2 聲速極限22-23
• 2.2.3 攜帶極限23-24
• 2.2.4 黏性極限24
• 2.2.5 沸騰極限24-25
• 2.2.6 毛細(xì)極限25-27
• 2.2.7 平板熱管理論計(jì)算結(jié)果27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 平板熱管傳熱數(shù)值模擬與分析29-41
• 3.1 熱分析軟件FLUENT簡(jiǎn)介29-30
• 3.2 平板熱管工質(zhì)相變仿真30-33
• 3.2.1 UDF編譯31
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件31
• 3.2.3 仿真結(jié)果分析31-33
• 3.3 平板熱管溫度均勻性研究33-40
• 3.3.1 模型建立35-38
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分38
• 3.3.3 邊界條件38
• 3.3.4 仿真結(jié)果分析38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 平板熱管的設(shè)計(jì)和制作41-50
• 4.1 平板熱管的設(shè)計(jì)41-44
• 4.1.1 平板熱管外殼設(shè)計(jì)及選材41-42
• 4.1.2 平板熱管工質(zhì)的選擇42-43
• 4.1.3 平板熱管矩形溝道的設(shè)計(jì)43
• 4.1.4 平板熱管注液量的計(jì)算43-44
• 4.2 平板熱管的制作44-48
• 4.2.1 機(jī)械加工44-45
• 4.2.2 清洗45-46
• 4.2.3 焊接與檢漏46-47
• 4.2.4 抽真空與注液47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-50
• 第五章 平板熱管傳熱性能的實(shí)驗(yàn)研究50-62
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)50
• 5.2 影響平板熱管傳熱性能的主要因素50-51
• 5.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備51-54
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-61
• 5.4.1 平板熱管的表面溫度分布55-56
• 5.4.2 有無溝道對(duì)平板熱管傳熱能力的作用56-57
• 5.4.3 充液率對(duì)平板熱管傳熱熱能力的作用57-58
• 5.4.4 熱源位置對(duì)平板熱管散熱性能的影響58-59
• 5.4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算對(duì)比59-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻碩期間取得的成果68-69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張亞平;余小玲;周恩民;馮全科;;新型徑向平板熱管傳熱性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年07期

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本文編號(hào)：344693