基于場協(xié)同原理的泡沫金屬熱沉流動換熱特性模擬
本文關鍵詞:基于場協(xié)同原理的泡沫金屬熱沉流動換熱特性模擬
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【摘要】:泡沫金屬具有非常大的比表面積和良好的導熱性能.為研究不同沖刷方式下泡沫金屬的換熱特性,建立三維矩形泡沫金屬換熱模型.通過數(shù)值模擬,分析兩種不同沖刷方式對泡沫金屬熱沉特性的影響,以及泡沫金屬孔隙率、孔密度、流速對其換熱性能的具體作用.模擬結果表明:垂直沖刷方式下,加熱面溫度均勻性、系統(tǒng)熱阻和表面換熱系數(shù)等換熱特性明顯優(yōu)于水平沖刷方式,這與場協(xié)同原理是基本吻合.其受熱面溫度分布均勻性也優(yōu)于水平沖刷,這是由于在垂直沖刷下,溫度場與流場的協(xié)同特性得以很大改善所致.文中研究范圍無論何種沖刷方式,泡沫金屬熱沉的換熱性能受孔隙率影響較大,孔密度的影響次之,但孔隙率和孔密度對系統(tǒng)壓降均起很大作用,流動阻力也隨之增大;在相同的孔密度和來流流速條件下,隨著孔隙率的增加,Nu數(shù)先增大后減小,存在最優(yōu)孔隙率,當孔隙率處于0.7~0.8范圍時,兩種沖刷方式下?lián)Q熱性能最好.
【作者單位】: 江蘇科技大學能源與動力工程學院;
【關鍵詞】: 泡沫金屬 對流換熱 場協(xié)同原理
【基金】:國家自然科學青年基金資助項目(21406095)
【分類號】:TK124
【正文快照】: 下一代電子芯片的散熱熱流密度將會超過100 W/cm2數(shù)量級.傳統(tǒng)的肋片散熱方式難以處理如此高的熱流密度,因此研究更有效的緊湊型散熱器變得非常重要,它在性能方面主要有3個方面的要求:1流動阻力損失小,從而泵功消耗變小;2冷卻換熱速率高;3溫度分布均勻性好.為進一步增加緊湊式
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本文編號:584717
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