本文關(guān)鍵詞：雙面微矩形槽道平板熱管設(shè)計與傳熱分析

  更多相關(guān)文章： 微矩形槽道 平板熱管 蒸發(fā)薄液膜 啟動性能 傳熱性能

【摘要】：目前微矩形槽道平板熱管成為熱管研究和開發(fā)的重點。由于其采用相變傳熱原理,具有較高的導熱系數(shù),可將電子設(shè)備內(nèi)部高熱流密度器件產(chǎn)生的熱量迅速帶離,從而避免內(nèi)部器件局部過熱問題。目前對該技術(shù)的研究較多,但是缺乏系統(tǒng)的驗證,相關(guān)結(jié)果有待考究。同時缺乏影響雙面微矩形槽道平板熱管啟動性能與傳熱性能的影響因子分析,故本文開展雙面微矩形槽道平板熱管設(shè)計與傳熱分析,為雙面微矩形槽道平板熱管在電子設(shè)備上的運用奠定基礎(chǔ)。(1)本文介紹了平板熱管的設(shè)計方法及制造工藝,并對熱管的傳熱極限進行驗算,得到影響平板熱管傳熱性能的主要極限為毛細極限。(2)由于微矩形槽道平板熱管的尺度較小,微尺度區(qū)域內(nèi)的熱流體行為將體現(xiàn)出強烈的尺寸效應,宏觀有限元分析軟件應用于微流體分析仿真時,仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)存在巨大偏差,故本文基于蒸發(fā)薄液膜傳熱原理,建立了平板熱管傳熱模型,通過四階Runge-Kutta算法,對模型進行求解,得到了微槽道軸向、徑向氣液分布,蒸發(fā)薄液膜厚度、熱流密度分布以及溫度分布等參數(shù),并通過實驗測試,其計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合較好。(3)對雙面微矩形槽道平板熱管進行了性能測試,發(fā)現(xiàn)較水平放置,平板熱管豎直放置時的傳熱性能更優(yōu),但啟動性能較差。這主要是由于熱管豎直放置時,重力加速了熱管內(nèi)部液體的回流,使熱管的傳熱性能得到增強。同時,重力也會使熱管內(nèi)部液體聚集在了蒸發(fā)端,而影響熱管的啟動性能,使得熱管在較小的傳熱量下不能啟動,而必須在較大的傳熱量下,當熱端溫度達到一定溫度后動才能啟動。在啟動過程中,冷熱端溫度發(fā)生跳變,熱端溫度迅速下降,而冷端溫度迅速上升。而當熱管水平放置時,熱管在較小的傳熱量小即能迅速啟動,而冷熱端無溫度跳變現(xiàn)象。(4)對微矩形槽道平板熱管的啟動性能與傳熱性能的影響因素進行了分析,發(fā)現(xiàn)了充液率、傾斜角、加熱功率、加熱位置、振動、液體的初始分布對熱管熱性能的影響較大。
【關(guān)鍵詞】：微矩形槽道 平板熱管 蒸發(fā)薄液膜 啟動性能 傳熱性能
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK172.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號說明10-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 研究的目的及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 微矩形槽道平板熱管的傳熱理論18-21
• 2.1 微矩形槽道平板熱管的定義18-19
• 2.2 微矩形槽道平板熱管的傳熱原理19-21
• 第三章 微矩形槽道平板熱管的設(shè)計與制造工藝21-32
• 3.1 雙面微矩形槽道平板熱管的組成及結(jié)構(gòu)形式21-22
• 3.2 雙面微矩形槽道平板熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計22-29
• 3.2.1 熱管殼體材料與工質(zhì)的選擇22-23
• 3.2.2 平板熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計23-27
• 3.2.3 平板熱管傳熱極限驗算27-29
• 3.3 雙面微矩形槽道平板熱管的制造工藝29-31
• 3.3.1 微矩形槽道平板熱管的機械加工工藝29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第四章 微矩形槽道平板熱管的傳熱模型及其數(shù)值分析方法32-43
• 4.1 微槽道平板熱管軸向傳熱數(shù)值分析32-38
• 4.1.1 控制方程32-33
• 4.1.2 邊界條件及初始值的設(shè)定33-34
• 4.1.3 計算結(jié)果34-38
• 4.2 微矩形槽道平板熱管徑向傳熱數(shù)值分析38-42
• 4.2.1 微矩形槽道平板熱管徑向傳熱模型的建立38-39
• 4.2.2 模型的求解39-40
• 4.2.3 計算結(jié)果40-42
• 4.3 本章小結(jié)42-43
• 第五章 微矩形槽道平板熱管的熱特性測試43-50
• 5.1 微矩形槽道平板熱管的熱特性測試方法43
• 5.2 微矩形槽道平板熱管的熱特性測試數(shù)據(jù)分析43-49
• 5.2.1 微矩形槽道平板熱管啟動性能分析44-46
• 5.2.2 微矩形槽道平板熱管的傳熱性能分析46-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 第六章 微矩形槽道平板熱管的熱性能的影響因素分析50-67
• 6.1 熱管啟動性能的影響分析50-58
• 6.1.1 充液率對熱管啟動性能的影響分析50-52
• 6.1.2 加熱功率對熱管啟動性能的影響分析52-53
• 6.1.3 傾斜角對熱管啟動性能的影響分析53-55
• 6.1.4 加熱位置對熱管啟動性能影響分析55-56
• 6.1.5 振動對熱管啟動性能的影響分析56-57
• 6.1.6 工作液體初始分布對熱管啟動性能的影響分析57-58
• 6.2 熱管傳熱性能影響分析58-65
• 6.2.1 充液率對傳熱性能的影響分析58-60
• 6.2.2 加熱功率對熱管熱傳熱性能的影響分析60-61
• 6.2.3 傾斜角對熱管傳熱性能的影響分析61-64
• 6.2.4 加熱位置對熱管傳熱性能的影響分析64-65
• 6.3 本章小結(jié)65-67
• 第七章 熱特性測試結(jié)果與計算結(jié)果驗證67-69
• 7.1 計算結(jié)果與實驗驗證67-68
• 7.2 本章小結(jié)68-69
• 第八章 結(jié)論69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75

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本文編號：589610