本文關(guān)鍵詞：小通道蒸發(fā)器熱虹吸循環(huán)換熱性能的研究

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【摘要】：隨著全球信息化的飛速發(fā)展,人們建立越來越多的數(shù)據(jù)中心用以存儲、傳遞數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)中心的正常運行需要消耗大量的電能,特別是用于調(diào)控數(shù)據(jù)機房溫度的空調(diào)設(shè)備,其耗電量占機房總耗電量的近50%。為了利用室外冷源,減小電能的消耗,熱管技術(shù)開始應(yīng)用于數(shù)據(jù)機房散熱。熱虹吸循環(huán)的工作原理和常規(guī)的熱管相近,結(jié)構(gòu)也更加簡單。它依靠重力進行回液,在室內(nèi)外溫差達(dá)到一定值時自行啟動,還能遠(yuǎn)距離傳輸熱量,滿足了數(shù)據(jù)機房散熱的要求。由文獻(xiàn)綜述可知,熱虹吸循環(huán)的換熱性能受其本身的結(jié)構(gòu)、充液率、高度差、冷凝條件等因素的影響,而現(xiàn)有的文獻(xiàn)中關(guān)于使用小通道換熱器做蒸發(fā)器的熱虹吸循環(huán)的研究還比較少,相關(guān)的理論研究也很匱乏。因此,本文對小通道蒸發(fā)器熱虹吸循環(huán)進行實驗和理論研究。主要的研究工作如下：(1)對國內(nèi)外兩相熱虹吸循環(huán)的研究發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述,在此基礎(chǔ)上明確了本文的研究內(nèi)容。(2)搭建熱虹吸循環(huán)實驗裝置。循環(huán)以空氣為熱源,水為冷源,并使用小通道換熱器作為蒸發(fā)器。對循環(huán)的啟動過程、冷凝器和蒸發(fā)器的高度差、空氣與冷卻水進口溫差、冷卻水流速、充液率進行實驗研究。在此基礎(chǔ)上,分析換熱過程中的熱阻。(3)改進熱虹吸循環(huán)的最小充液量模型。先采用傳統(tǒng)的充液模型計算本實驗臺的最小充液量。在此基礎(chǔ)上,考慮下降液膜段的存在,利用質(zhì)量守恒、均相流壓降模型、能量守恒方程計算下降管中液面的位置,然后用豎直管降膜模型計算下降液膜段的制冷劑量,從而改進熱虹吸循環(huán)的最小充液量模型。(4)對循環(huán)的小通道蒸發(fā)器進行熱力學(xué)分析。主要是用ChangWang的百葉窗翅片換熱關(guān)聯(lián)式計算空氣側(cè)的換熱系數(shù),利用Cooper池沸騰關(guān)聯(lián)式計算蒸發(fā)器內(nèi)部換熱系數(shù)。并用實驗結(jié)果對理論計算結(jié)果進行驗證。
【關(guān)鍵詞】：熱虹吸循環(huán) 小通道蒸發(fā)器 換熱性能 充液模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK172.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 主要符號表8-12
• 第一章 緒論12-29
• 1.1 課題背景12-18
• 1.1.1 熱管技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.1.2 熱管的結(jié)構(gòu)和特點14-16
• 1.1.3 熱虹吸循環(huán)的結(jié)構(gòu)和特點16-18
• 1.2 兩相熱虹吸循環(huán)的研究進展18-27
• 1.2.1 國外研究進展18-24
• 1.2.2 國內(nèi)研究進展24-27
• 1.3 本文研究內(nèi)容27-29
• 第二章 兩相熱虹吸循環(huán)的理論模型29-41
• 2.1 小通道流動沸騰的流型29-31
• 2.2 熱虹吸循環(huán)理論充液量模型31-38
• 2.2.1 熱虹吸循環(huán)傳統(tǒng)充液模型32-33
• 2.2.2 熱虹吸循環(huán)基本方程33-37
• 2.2.2.1 均相壓降模型34-35
• 2.2.2.2 分相壓降模型35-36
• 2.2.2.3 單相流動壓降36-37
• 2.2.3 豎直管降膜模型37-38
• 2.3 小通道蒸發(fā)器傳熱模型38-40
• 2.3.1 蒸發(fā)側(cè)沸騰換熱模型38-39
• 2.3.2 空氣側(cè)強制對流換熱模型39-40
• 2.4 本章小結(jié)40-41
• 第三章 小通道蒸發(fā)器熱虹吸循環(huán)實驗研究41-61
• 3.1 實驗方案41-44
• 3.1.1 小通道蒸發(fā)器熱虹吸循環(huán)實驗臺介紹41-43
• 3.1.2 實驗測量裝置43-44
• 3.1.3 實驗方案44
• 3.2 啟動過程的研究44-46
• 3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定運行時的性能研究46-59
• 3.3.1 空氣側(cè)與水側(cè)進口溫差對系統(tǒng)換熱性能的影響48-51
• 3.3.2 冷凝條件對過熱轉(zhuǎn)變溫度的影響51-52
• 3.3.3 充液率和冷卻水流速對系統(tǒng)換熱性能的影響52-56
• 3.3.4 高度差對系統(tǒng)換熱性能的影響56-59
• 3.4 本章小結(jié)59-61
• 第四章 熱虹吸循環(huán)理論充液量和小通道蒸發(fā)器傳熱計算61-68
• 4.1 熱虹吸循環(huán)理論充液量計算61-64
• 4.1.1 傳統(tǒng)最小充液量模型61-62
• 4.1.2 改進的最小充液量模型62-64
• 4.2 小通道蒸發(fā)器傳熱計算64-67
• 4.3 本章小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 主要結(jié)論68
• 5.2 前景展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73

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5 張e，

本文編號：611481