振蕩流熱管的傳熱方式主要是工質(zhì)的相變潛熱傳熱和振蕩流動(dòng)的顯熱傳熱,是未來(lái)高熱流密度器件散熱的有效途徑。本文將親疏水性表面引入振蕩流熱管的研究中,制作了內(nèi)表面為親水和疏水的振蕩流熱管,并成功搭建了振蕩流熱管可視化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)可視化實(shí)驗(yàn)觀察具有不同內(nèi)表面親疏水特性的振蕩流熱管管內(nèi)工質(zhì)的流型變化和運(yùn)動(dòng)特征,并通過(guò)傳熱實(shí)驗(yàn)測(cè)量熱管加熱段和冷卻段的溫度振蕩以及平均溫差的變化,分析親疏水改性處理對(duì)振蕩流熱管傳熱性能以及“燒干”現(xiàn)象的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn):親水振蕩流熱管中,核化點(diǎn)較多,核態(tài)沸騰強(qiáng)度高,親水振蕩流熱管有很好的熱敏感性,具有更好的啟動(dòng)性能;疏水振蕩流熱管加熱段會(huì)產(chǎn)生局部干點(diǎn),造成傳熱惡化,在冷卻段蒸汽與壁面的接觸面積增大,冷凝熱阻小,冷凝效果更好;在低加熱功率情況下,親水和疏水振蕩流熱管傳熱性能均低于普通振蕩流熱管,而在高加熱功率情況下,親水振蕩流熱管傳熱性能高于普通振蕩流熱管,疏水振蕩流熱管提前發(fā)生傳熱惡化。對(duì)于本課題重點(diǎn)分析的“燒干”現(xiàn)象,結(jié)合“燒干”工況下管內(nèi)工質(zhì)的圖像和傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),疏水振蕩流熱管中極易發(fā)生“燒干”現(xiàn)象,而親水表面改性處理有效延緩了“燒干”現(xiàn)象的發(fā)生,... 

【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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 振蕩流熱管簡(jiǎn)介
    1.3 振蕩流熱管的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論研究
        1.3.2 實(shí)驗(yàn)研究
    1.4 表面潤(rùn)濕性的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 潤(rùn)濕性簡(jiǎn)介
        1.4.2 表面潤(rùn)濕性的相關(guān)研究
    1.5 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 可視化實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)步驟
    2.1 石英玻璃振蕩流熱管
        2.1.1 管件材料的確定
        2.1.2 工質(zhì)的確定
        2.1.3 管徑的確定
        2.1.4 彎頭數(shù)的確定
        2.1.5 充液率的確定
        2.1.6 振蕩流熱管實(shí)物圖及具體尺寸
    2.2 抽真空充液系統(tǒng)
    2.3 加熱及冷卻系統(tǒng)
    2.4 溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    2.5 可視化成像系統(tǒng)
    2.6 振蕩流熱管內(nèi)表面改性處理設(shè)備
    2.7 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.7.1 石英玻璃振蕩流熱管內(nèi)表面改性處理
        2.7.2 表面親疏水特性檢測(cè)
        2.7.3 表面形貌檢測(cè)
        2.7.4 傳熱實(shí)驗(yàn)
        2.7.5 可視化實(shí)驗(yàn)
    2.8 本章小結(jié)
第3章 不同內(nèi)表面親疏水特性振蕩流熱管的流型共性
    3.1 振蕩流熱管管內(nèi)流型介紹
    3.2 親水振蕩流熱管管內(nèi)流型以及運(yùn)動(dòng)特征分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 親水與疏水振蕩流熱管管內(nèi)工質(zhì)運(yùn)動(dòng)的差異
    4.1 表面潤(rùn)濕性差異
    4.2 加熱段核態(tài)沸騰的差異
    4.3 汽液柱塞的差異
    4.4 冷凝模式的差異
    4.5 冷凝液回流的差異以及延緩“燒干”的機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
第5章 振蕩流熱管的傳熱特性
    5.1 不同親疏水性表面振蕩流熱管的啟動(dòng)以及穩(wěn)定運(yùn)行特性
        5.1.1 低加熱功率下的溫度振蕩
        5.1.2 高加熱功率下的溫度振蕩
    5.2 不同親疏水性表面振蕩流熱管“燒干”工況比較
    5.3 不同親疏水性表面振蕩流熱管加熱段和冷卻段之間溫差的變化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面浸潤(rùn)程度對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱性能的影響[J]. 紀(jì)玉龍,庾春榮,張慶振,孫達(dá).  化工學(xué)報(bào). 2017(S1)
[2]自濕潤(rùn)流體內(nèi)螺紋重力熱管傳熱特性[J]. 辛公明,張魯生,王鑫煜,劉昕,程林.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[3]工質(zhì)為戊醇-水溶液的振蕩流熱管可視化實(shí)驗(yàn)[J]. 冼海珍,王川川,楊勇平,杜小澤,劉登瀛.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(07)
[4]自濕潤(rùn)流體熱管的熱輸送性能[J]. 汪雙鳳,胡艷鑫,李選友.  化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[5]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)
[6]親/疏水納米結(jié)構(gòu)表面微通道內(nèi)流體的流動(dòng)行為[J]. 孟濤,李偉,黃宇石,王樞,童志平,郭婷.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(16)
[7]硅基微型振蕩熱管的流動(dòng)可視化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 屈健,吳慧英,鄭平.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2010(05)
[8]納米流體脈動(dòng)熱管的流動(dòng)與傳熱性能研究[J]. 曲偉,袁達(dá)忠,李玉華.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(10)
[9]閉式循環(huán)振蕩熱管內(nèi)氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 劉向東,郝英立.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[10]納米流體脈動(dòng)熱管的性能實(shí)驗(yàn)[J]. 馮劍超,曲偉.  中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào). 2009(01)

碩士論文
[1]脈沖外場(chǎng)作用下振蕩流熱管傳熱及振蕩運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 徐文進(jìn).華北電力大學(xué) 2015



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