小型化、集成化和便攜化成為當代工業(yè)的主導方向,高度微型化和集成化的電子設備往往會在其微尺度內部元件區(qū)域內釋放大量的熱量,可能導致設備的功能失效,因此亟需發(fā)展有效手段來提高設備的換熱能力。本文的核心思想是引入非牛頓流體在微通道內所表現(xiàn)出的獨特流動特性以增強微尺度換熱能力,通過選取適合于微尺度流動的典型非牛頓流體作為工作介質,并耦合其它方法例如復雜通道結構、脈動流和聲表面波等勵起非牛頓流體獨特的流動性質,基于此研究了非牛頓流體和其他方法耦合時對微尺度換熱效果的影響及其機理�；谥鞅粍酉嘟Y合的強化換熱思想,本文研究了四種不同類型的強化傳熱方式,具體如下:首先,基于被動強化換熱思想,本文實驗研究了蛇形微通道內兩種典型非牛頓流體的流動傳熱特性及其機理。實驗中牛頓流體為蔗糖溶液,兩種典型非牛頓流體為粘彈性流體(聚氧化乙烯PEO溶液)和假塑性流體(羧甲基纖維素納CMC溶液)。實驗結果表明:在維森貝格數(shù)Wi=2.4～53.69范圍內,粘彈性流體PEO溶液的摩擦阻力系數(shù)較CMC溶液和蔗糖溶液顯著增加;在相同的格雷茲數(shù)(Gz)下,Nusselt數(shù)(Nu)較牛頓流體具有顯著的增加,表現(xiàn)出了明顯的強化傳熱效果。...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1微通道中強化傳熱技術分類示意圖[12]

第1章緒論-3-圖1-1微通道中強化傳熱技術分類示意圖[12]Fig.1-1Schematicofclassificationofenhancementtechnologiesonmicrochannels[12]如前所述，微通道中Reynoldsnumber（Re）通常較小，由....

圖1-2非牛頓流體的分類Fig.1-2classificationofnon-Newtonian

α?土鞫?Ρ渲?淶鳥詈獻饔媒?輾⒉晃榷?鞫?５鋇?孕вΤ??晃?定閾值后，流動將進入混沌流態(tài)，即發(fā)生“彈性湍流”[39-41]，這有助于傳熱傳質的強化。因此，跟牛頓流體和納米流體相比，使用典型的非牛頓流體，如假塑性流體或粘彈性流體，引入額外的非線性的方式來強化熱質傳遞，具有簡單易....

圖1-3(a)自相似微通道熱沉（SSHS）和優(yōu)化的SSHS（單位:mm）的幾何形狀[101]；(b)SSHS和(c)優(yōu)化的SSHS外表面溫度的比較（Qinlet=5.76kg/h）

哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文-10-個進出口來分配流量，由于通道內的流動長度較短，大大降低了壓力降，同時通過破壞熱邊界層來強化換熱。Sarangi[86]等研究表明：當歧管進出口的長度比為3:1時，MMC熱沉可以獲得最佳的傳熱性能。Tang等[101]在優(yōu)化自相似熱沉（self....

圖1-4縱向渦發(fā)生器（LVG）在矩形微通道中引入非牛頓流體作為工作介質來強化微尺度傳熱[121]

第1章緒論-13-圖1-4縱向渦發(fā)生器（LVG）在矩形微通道中引入非牛頓流體作為工作介質來強化微尺度傳熱[121]。(a)溫度和向量的云圖(云圖顯示在主流出口的截面上)。(b)假塑性流體流動的應變速率云圖（云圖在y/H=0.5的平面上）Fig.1-4Heattransferenh....

本文編號：4035186