機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)兩相流體回路散熱（MPTL）技術(shù)是通過(guò)機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)流體工質(zhì)循環(huán)于換熱器之間進(jìn)行相變實(shí)現(xiàn)熱量傳輸?shù)募夹g(shù)。作為新型的主動(dòng)熱控制技術(shù),因其具有良好的傳熱效率以及較高的可靠性,能適應(yīng)空間載荷日益增長(zhǎng)的高熱流密度散熱需求,在空間熱管理以及電子元器件溫控領(lǐng)域有著良好的的應(yīng)用前景。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)應(yīng)用于兩相流體回路泵的開(kāi)發(fā)相對(duì)較少的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了一款磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的隔膜式金屬微泵。通過(guò)理論以及仿真分析,得到了整機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及優(yōu)化方案,研制樣機(jī)并對(duì)其流動(dòng)性能進(jìn)行了測(cè)試,最終搭載微槽道換熱器同時(shí)以氨為工質(zhì)進(jìn)行了多溫區(qū)傳熱性能實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了其有效性。本文首先對(duì)近年來(lái)泵流體散熱技術(shù)的背景以及研究進(jìn)展進(jìn)行了調(diào)研和歸納,并對(duì)其驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分析比較。用于流體回路的泵的驅(qū)動(dòng)形式多采用旋轉(zhuǎn)動(dòng)力類(lèi),如離心泵及齒輪泵,鮮有關(guān)于往復(fù)位移式的泵用于兩相傳熱回路的報(bào)道。在詳細(xì)比較微泵結(jié)構(gòu)形式、材料物性以及驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)劣基礎(chǔ)上,分析了隔膜振動(dòng)式微泵用于流體回路的可行性,進(jìn)而確定磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的金屬隔膜泵作為本課題的主要研究對(duì)象。超磁致伸縮材料（GMM）在交變磁場(chǎng)中可發(fā)生周期性地應(yīng)變,其變形規(guī)律由壓磁方程決定,該材料配合驅(qū)動(dòng)線... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號(hào)說(shuō)明表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 泵流體回路特性及研究現(xiàn)狀
    1.3 微型流體泵研究現(xiàn)狀
        1.3.1 常見(jiàn)隔膜式微型泵以及研究進(jìn)展
        1.3.2 本課題隔膜微泵基本結(jié)構(gòu)形式分析
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 磁致伸縮致動(dòng)器(GMA)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 磁致伸縮材料簡(jiǎn)介
    2.2 磁致伸縮致動(dòng)器理論分析以及參數(shù)化設(shè)計(jì)
        2.2.1 GMA解析磁路分析
        2.2.2 電磁參數(shù)理論分析以及優(yōu)化依據(jù)
        2.2.3 電磁有限元分析
    2.3 GMA實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及研究
        2.3.1 致動(dòng)器測(cè)試系統(tǒng)介紹
        2.3.2 通電線圈直流偏置GMA實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    2.4 永磁體偏置致動(dòng)器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
        2.4.1 基于永磁體提供磁偏置的方案設(shè)計(jì)
        2.4.2 永磁體偏置方案的有限元仿真校核
        2.4.3 包含永磁體偏置的GMA實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 金屬隔膜泵的設(shè)計(jì)理論與實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 微泵設(shè)計(jì)理論
        3.1.1 壓縮比
        3.1.2 基于小撓度理論的隔膜變形分析
        3.1.3 微型泵內(nèi)部耦合場(chǎng)分析
    3.2 微型閥門(mén)理論分析及設(shè)計(jì)
        3.2.1 微型閥門(mén)的相關(guān)研究進(jìn)展
        3.2.2 閥門(mén)設(shè)計(jì)理論
    3.3 微泵參數(shù)設(shè)計(jì)及有限元仿真
        3.3.1 隔膜與導(dǎo)桿參數(shù)
        3.3.2 泵腔高度
        3.3.3 閥門(mén)結(jié)構(gòu)
    3.4 基于共振系統(tǒng)的微泵優(yōu)化方案
    3.5 本章小結(jié)
第四章 GMA隔膜泵流體驅(qū)動(dòng)性能的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
        4.1.1 測(cè)試儀器布局方案
        4.1.2 測(cè)試步驟
    4.2 流動(dòng)特性測(cè)試
    4.3 基于共振彈性系統(tǒng)的隔膜泵實(shí)驗(yàn)探究
        4.3.1 隔膜剛度校核測(cè)試
        4.3.2 具有不同螺旋臂的彈性連桿的剛度測(cè)試
        4.3.3 螺旋臂導(dǎo)桿與鈹青銅隔膜的耦合振動(dòng)試驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 GMA隔膜泵驅(qū)動(dòng)流體散熱回路的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹
        5.1.1 系統(tǒng)冷源
        5.1.2 蒸發(fā)器
        5.1.3 冷凝器
        5.1.4 氨充裝系統(tǒng)
    5.2 基于乙醇工質(zhì)的單相回路測(cè)試以及漏熱標(biāo)定
        5.2.1 系統(tǒng)方案
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
        5.2.3 回路漏熱分析
        5.2.4 誤差分析
    5.3 氨工質(zhì)兩相散熱回路實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.1 系統(tǒng)方案
        5.3.2 氨回路測(cè)試結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 下一步工作與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]航天機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)兩相流冷卻環(huán)路循環(huán)特性的研究[D]. 劉杰.上海交通大學(xué) 2008
[3]基于MEMS技術(shù)的微閥和微泵的設(shè)計(jì)與研制[D]. 耿照新.中國(guó)科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所） 2007
[4]大冷量斯特林制冷機(jī)用動(dòng)磁式直線壓縮機(jī)關(guān)鍵部件及整機(jī)性能研究[D]. 陳楠.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3186705