基于能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展需求,激發(fā)研究者關(guān)注高性能換熱設(shè)備。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低和高效熱量傳輸?shù)韧怀鰞?yōu)點(diǎn),作為一種新型的換熱設(shè)備,閉合型脈動(dòng)熱管在太陽(yáng)能集熱和集成電路元器件冷卻等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文在閉合型單回路脈動(dòng)熱管的研究基礎(chǔ)上,提出了不同彎曲結(jié)構(gòu)(肘形和圓形結(jié)構(gòu))蒸發(fā)端和冷凝端的脈動(dòng)熱管。本文采用VOF多相流模型模擬流動(dòng),采用表面張力模型(CSF)考慮兩相界面力作用,基于湍流作用采用雙方程湍流模型,基于相變導(dǎo)致的熱、質(zhì)交換引入用戶自定義函數(shù)法(UDF),并對(duì)四種不同結(jié)構(gòu)的單回路脈動(dòng)熱管進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)脈動(dòng)熱管內(nèi)不同時(shí)刻的工質(zhì)體積分布云圖,分析了四種單回路脈動(dòng)熱管管內(nèi)氣液兩相流型及分布的特點(diǎn)。對(duì)四種單回路脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)端短及冷凝端熱通量進(jìn)行快速傅里葉變換,分析了肘形和圓形結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)時(shí)間和振蕩頻率的影響。本文還探究了四種多源熱場(chǎng)單回路脈動(dòng)熱管的脈動(dòng)流動(dòng)規(guī)律,并與單回路脈動(dòng)熱管的振蕩頻率、兩相流型及分布進(jìn)行了對(duì)比分析。研究結(jié)果表明,脈動(dòng)熱管的肘形結(jié)構(gòu)對(duì)工質(zhì)流向變換和流動(dòng)變形等流動(dòng)特征有重大影響。蒸發(fā)端管內(nèi)“局部流向變換”和“滯止”現(xiàn)象的發(fā)生是由于液塞流向尺寸變大...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 脈動(dòng)熱管的概述
        1.1.1 脈動(dòng)熱管的結(jié)構(gòu)特性
        1.1.2 脈動(dòng)熱管的工作機(jī)制
        1.1.3 脈動(dòng)熱管運(yùn)行特性的影響因素
    1.2 脈動(dòng)熱管的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 脈動(dòng)熱管實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 脈動(dòng)熱管理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 脈動(dòng)熱管仿真模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.4 脈動(dòng)熱管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析現(xiàn)狀
    1.3 脈動(dòng)熱管的應(yīng)用前景
    1.4 課題研究思路與內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 脈動(dòng)熱管的物理與數(shù)學(xué)模型建立
    2.1 脈動(dòng)熱管的數(shù)值模型
        2.1.1 多相流模型
        2.1.2 相界面追蹤
        2.1.3 連續(xù)表面張力模型(CSF)
        2.1.4 湍流模型
    2.2 脈動(dòng)熱管的控制方程
    2.3 數(shù)值模型驗(yàn)證
        2.3.1 數(shù)值方法驗(yàn)證
        2.3.2 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 不同幾何結(jié)構(gòu)下脈動(dòng)熱管數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    3.1 不同結(jié)構(gòu)脈動(dòng)熱管的幾何模型
    3.2 脈動(dòng)熱管的參數(shù)選擇
        3.2.1 工質(zhì)的確定
        3.2.2 管徑的確定
        3.2.3 充液率的確定
        3.2.4 傾斜角的確定
        3.2.5 參數(shù)設(shè)置和邊界條件的確定
    3.3 幾何結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)熱管振蕩特性的影響
    3.4 幾何結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)特性和換熱特性的影響
    3.5 幾何結(jié)構(gòu)對(duì)脈動(dòng)熱管頻譜特性的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多熱源場(chǎng)下脈動(dòng)熱管數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    4.1 多熱源場(chǎng)對(duì)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)特性和流動(dòng)流型的影響
    4.2 多熱源場(chǎng)對(duì)脈動(dòng)熱管振蕩特性的影響
    4.3 多熱源場(chǎng)對(duì)脈動(dòng)熱管換熱性能和頻譜特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 工作不足和展望
圖表目錄
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
致謝



本文編號(hào)：4031441