隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展,航空電子器件的散熱問題也日益凸顯,如何對航空電子器件進(jìn)行高效冷卻,控制其溫度在安全范圍內(nèi),成為保障航空安全的重要問題。噴霧冷卻技術(shù)以其換熱效率高、工質(zhì)使用少、換熱面溫度均勻成為解決航空電子器件散熱問題的重要手段。本文通過搭建實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行了噴霧冷卻實(shí)驗(yàn),研究了噴霧高度、噴射角度、噴霧壓力和加熱功率等因素對噴霧冷卻性能的影響,為航空電子器件噴霧冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)支撐。首先在常溫常壓條件下,對光滑換熱面進(jìn)行了的實(shí)驗(yàn)研究,主要工作如下:1.圍繞臨界高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),保持噴霧壓力、噴射角度和加熱功率不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn),指出存在一個噴霧高度使得噴霧冷卻效果最佳,但該噴霧高度小于臨界高度。2.通過理論計(jì)算的方法,探究了噴霧壓力對噴霧粒徑和液滴速率的影響,并基于上述結(jié)果,分析了噴霧壓力對換熱效果的影響曲線,實(shí)驗(yàn)證明噴霧壓力為0.6MPa時,噴霧冷卻效果最佳,噴霧壓力升高對于熱流密度的提高先促進(jìn)后抑制。3.對于傾斜式噴霧,分析了固定高度改變傾角和使噴霧底圓與換熱面內(nèi)切改變傾角兩種傾斜方式對于換熱效果的影響,指出第二種傾斜方式對換熱具有促進(jìn)作用,并得出在30°時換熱效果最佳。隨著加熱功率的升高,噴霧冷卻的換熱系數(shù)隨之降低,當(dāng)噴霧壓力較低時,這種趨勢較為明顯。進(jìn)一步,搭建了低壓噴霧室,研究了低壓條件下的噴霧高度、噴霧壓力、加熱功率與噴霧室壓力對換熱的影響,研究結(jié)果證明,降低噴霧室壓力對換熱能力有明顯的提升作用,噴霧室壓力逐漸降低時,熱流密度呈指數(shù)上升。低壓條件促使換熱面進(jìn)行核態(tài)沸騰,得到的最大熱流密度相較于常壓條件增加了近100%。同時,換熱面的溫度也高于常壓條件下,但總體上溫度處于安全工作范圍之內(nèi)。
【學(xué)位單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V243
【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 電子器件高效冷卻技術(shù)
        1.2.1 微通道冷卻技術(shù)
        1.2.2 射流冷卻技術(shù)
        1.2.3 噴霧冷卻技術(shù)
    1.3 噴霧冷卻換熱機(jī)理與影響因素
        1.3.1 噴霧冷卻換熱機(jī)理
        1.3.2 噴霧冷卻的影響因素
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.1.1 模擬熱源系統(tǒng)
        2.1.2 噴霧供液系統(tǒng)
        2.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.1.4 低壓實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)安排
        2.2.2 K型熱電偶的標(biāo)定
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 常壓條件下噴霧冷卻換熱特性研究
    3.1 噴霧高度的影響
    3.2 加熱功率的影響
    3.3 噴霧壓力的影響
        3.3.1 液滴的索特平均直徑
        3.3.2 液滴的出口速率
    3.4 噴射角度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 低壓條件下噴霧冷卻換熱特性研究
    4.1 低壓噴霧室與實(shí)驗(yàn)方法
    4.2 加熱功率的影響
    4.3 噴霧高度的影響
    4.4 噴霧壓力的影響
    4.5 噴霧室壓力的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】

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8 周樂平;唐大偉;杜小澤;楊勇平;劉登瀛;;大功率激光武器及其冷卻系統(tǒng)[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2007年08期

9 趙耀華,鶴田隆治,胡學(xué)功;毛細(xì)微槽內(nèi)的相變傳熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年05期

10 鄭可可,雷樹業(yè),陳建平,何瑋菁,姚瑤;無沸騰噴霧冷卻中流量和噴頭高度對換熱性能的影響[J];工業(yè)加熱;2002年05期

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4 謝寧寧;噴霧冷卻及其換熱強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

5 韓豐云;噴霧冷卻傳熱特性、傳熱強(qiáng)化及溫度不均勻性研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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本文編號：2826780