本文關(guān)鍵詞：基于Y-形單元分形吸液芯結(jié)構(gòu)流動與傳熱性能研究

  更多相關(guān)文章： 分形結(jié)構(gòu) 吸液芯 毛細流動 蒸發(fā)傳熱

【摘要】：隨著光電領(lǐng)域快速發(fā)展,光電子器件及光電子設備正在朝著集成度高、質(zhì)輕、量小的方向發(fā)展,這一發(fā)展趨勢就對傳統(tǒng)散熱產(chǎn)品的單位面積散熱能力提出了更高的要求。因此,在傳統(tǒng)燒結(jié)型吸液芯結(jié)構(gòu)設計的基礎上,結(jié)合實際情況對其結(jié)構(gòu)進一步的改善,將會極大提升熱管和均熱板散熱性能的上升空間。基于傳統(tǒng)散熱產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了芯板一體吸液芯結(jié)構(gòu)的概念。受植物葉脈分形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的啟發(fā),同時在總結(jié)相關(guān)分形理論工程應用的基礎上,設計出了一種基于Y-形單元分形吸液芯結(jié)構(gòu),并給出了相應的分形規(guī)律。運用化學腐蝕的方法加工制作了該新型洗液芯結(jié)構(gòu)的實驗樣品,并闡述了加工制作工藝流程。理論分析了該分形吸液芯主脈槽道中毛細流動的物理過程,運用Young-Laplace方程和納維-斯托克斯方程,建立了毛細流動時間與主脈結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的解析關(guān)系,通過與相關(guān)研究成果的對比,論證了分析方法的正確性。并運用數(shù)值模擬的方法,對主脈槽道內(nèi)工質(zhì)的流動受整個分形網(wǎng)絡的宏觀結(jié)構(gòu)的影響展開了較為詳細地分析,得出了分形級數(shù)和分形角度對槽道內(nèi)工質(zhì)流動所產(chǎn)生的影響規(guī)律。運用理論分析的方法,在薄膜蒸發(fā)傳熱等相關(guān)理論的基礎上,針對該型吸液芯用于蒸發(fā)端時的傳熱過程做了詳細的研究工作。構(gòu)建了該型吸液芯結(jié)構(gòu)用作蒸發(fā)端時的熱阻網(wǎng)絡模型,建立了蒸發(fā)端熱阻與吸液芯幾何結(jié)構(gòu)、充液率、熱流密度、過熱度等物理參數(shù)之間的解析關(guān)系。在理論分析的基礎上,運用實驗的方法模擬了該型吸液芯用作蒸發(fā)端時的工作環(huán)境,通過設置不同組別的外部變量條件,并對相應目標數(shù)據(jù)的提取和對比分析,很好地驗證和補充了理論分析的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：分形結(jié)構(gòu) 吸液芯 毛細流動 蒸發(fā)傳熱
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景11-12
• 1.3 均熱板及吸液芯研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-17
• 1.3.1 均熱板研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 吸液芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-17
• 1.3.2.1 吸液芯結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2.2 吸液芯結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 微尺度傳質(zhì)傳熱相關(guān)理論簡單介紹17-22
• 1.4.1 毛細現(xiàn)象及流體力學簡介17-20
• 1.4.2 薄膜蒸發(fā)傳熱理論介紹20-22
• 1.5 論文研究意義及內(nèi)容22-23
• 1.5.1 論文來源及研究意義22-23
• 1.5.2 論文主要研究內(nèi)容23
• 1.6 本章小結(jié)23-24
• 第二章 新型吸液芯結(jié)構(gòu)設計與樣品試制24-33
• 2.1 引言24
• 2.2 分形結(jié)構(gòu)的研究應用24-27
• 2.3 基于Y-形單元分形結(jié)構(gòu)吸液芯的設計27-30
• 2.3.1 分形吸液芯主通道結(jié)構(gòu)28-29
• 2.3.2 分形吸液芯微通道結(jié)構(gòu)29-30
• 2.4 新型吸液芯結(jié)構(gòu)實驗加工方法簡介30-32
• 2.4.1 吸液芯結(jié)構(gòu)樣品試制不同加工方法嘗試30-31
• 2.4.2 化學腐蝕加工方法簡介31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 新型吸液芯結(jié)構(gòu)主脈流動性能研究33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 Young-Laplace方程33-35
• 3.3 新型吸液芯主脈Y-形微槽道的毛細力理論計算35-44
• 3.3.1 Y-形單元槽道毛細流動時間的理論計算35-40
• 3.3.1.1 Y-形單元槽道毛細流動幾何模型建立35-37
• 3.3.1.2 Y-形微槽道毛細流動數(shù)學模型建立37-40
• 3.3.2 Y-形微槽道幾何結(jié)構(gòu)對毛細流動的影響40-44
• 3.4 基于Y-形單元分形網(wǎng)絡主脈對液相流動影響的數(shù)值研究44-50
• 3.4.1 模型與邊界條件45-46
• 3.4.2 模擬仿真結(jié)果分析46-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 新型吸液芯結(jié)構(gòu)熱阻計算51-61
• 4.1 引言51
• 4.2 新型吸液芯結(jié)構(gòu)熱阻網(wǎng)絡分析51-53
• 4.2.1 熱管正常工作條件下熱阻網(wǎng)絡模型51-52
• 4.2.2 吸液芯細脈結(jié)構(gòu)熱阻分析52-53
• 4.3 新型吸液芯結(jié)構(gòu)熱阻計算模型理論推導53-59
• 4.3.1 新型吸液芯結(jié)構(gòu)傳導熱阻計算54-56
• 4.3.2 新型吸液芯結(jié)構(gòu)蒸發(fā)熱阻計算56-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第五章 新型吸液芯結(jié)構(gòu)熱性能實驗研究61-77
• 5.1 引言61
• 5.2 實驗方案設計61-63
• 5.3 主要實驗器材介紹以及試驗平臺搭建63-66
• 5.3.1 測量本體系統(tǒng)63-64
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)64-65
• 5.3.3 熱源加熱系統(tǒng)65-66
• 5.4 實驗數(shù)據(jù)采集與處理66-75
• 5.4.1 待測實驗量說明66
• 5.4.2 測量結(jié)果分析66-69
• 5.4.3 提取實驗數(shù)據(jù)69-72
• 5.4.4 實驗數(shù)據(jù)處理及分析72-75
• 5.5 實驗結(jié)果評價75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 結(jié)論與展望77-79
• （一）主要結(jié)論77-78
• （二）研究展望78-79
• 參考文獻79-85
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果85-86
• 致謝86-87
• 附件87

【參考文獻】

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本文編號：692749