相變傳熱/儲熱復(fù)合部件的制造與性能研究
發(fā)布時間:2022-02-22 11:57
相變儲熱技術(shù)和相變傳熱技術(shù)作為相變技術(shù)的兩大主要技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域,備受研究人員的關(guān)注。相變儲熱技術(shù)以高儲能密度的相變材料(PCM)為核心,利用材料自身物態(tài)的變化來吸收和釋放能量,是能源儲能中極具有發(fā)展前景的技術(shù),同時該技術(shù)優(yōu)良的溫控性能在電子器件領(lǐng)域也有所應(yīng)用。相變傳熱技術(shù)以熱管技術(shù)(HP)為主體,以液-汽相變?yōu)榛A(chǔ)實現(xiàn)高效傳熱,具有輕質(zhì)量、高效導(dǎo)熱、優(yōu)良均溫和快速響應(yīng)等性能優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于能源、化工、航空航天以及軍用民用的各類電子元器件等領(lǐng)域。并且,相變儲熱技術(shù)和相變傳熱技術(shù)的結(jié)合也作為新的研究方向受到研究人員的關(guān)注。在此基礎(chǔ)上,本文針對相變傳熱(熱管)技術(shù)和相變儲熱技術(shù)的復(fù)合部件性能進(jìn)行了探究,通過相變傳熱技術(shù)(熱管)和相變儲熱技術(shù)的結(jié)合,探究復(fù)合相變技術(shù)的儲熱性能、傳熱性能以及對熱管理系統(tǒng)的溫控表現(xiàn)等。本文的主要工作如下:(1)在相變傳熱技術(shù)和相變儲熱技術(shù)的原理和理論基礎(chǔ)上,分別建立了基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件(HP-PCM復(fù)合部件)和基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件(PCM-HP復(fù)合部件)的有限元分析數(shù)值仿真的模型,通過軟件ANSYS ICEPAK對HP-PCM和PCM-HP復(fù)合部件的...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 相變技術(shù)
1.2.1 相變材料的分類及性能
1.3 相變傳熱技術(shù)(熱管)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 功率型LED散熱領(lǐng)域
1.3.2 鋰電池組散熱領(lǐng)域
1.3.3 微電子器件散熱領(lǐng)域
1.3.4 航空航天散熱領(lǐng)域
1.4 相變儲熱技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4.1 電子器件熱管理
1.4.2 鋰電池?zé)峁芾?br> 1.4.3 蓄熱材料及太陽能系統(tǒng)
1.5 相變傳熱(熱管)與相變儲熱的復(fù)合研究
1.6 課題來源與研究內(nèi)容
1.6.1 課題來源
1.6.2 研究目標(biāo)
1.6.3 研究內(nèi)容
第二章 復(fù)合相變部件的數(shù)值模擬
2.1 引言
2.2 相變傳熱技術(shù)(熱管)和相變儲熱技術(shù)的基本原理
2.2.1 熱管相變傳熱極限理論
2.2.2 相變儲熱技術(shù)潛熱理論
2.3 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的數(shù)值模擬分析
2.3.1 有限元模型的建立
2.3.2 HP-PCM數(shù)值模擬結(jié)果分析
2.4 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的數(shù)值模擬分析
2.4.1 PCM-HP數(shù)值分析模型的建立
2.4.2 PCM-HP數(shù)值模擬結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的性能探究
3.1 引言
3.2 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)和工藝
3.2.1 一體化復(fù)合相變熱管的結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 一體化復(fù)合相變熱管的制作工藝
3.3 實驗測試平臺的設(shè)計與搭建
3.4 加熱階段填充量對HP-PCM復(fù)合部件的傳熱性能的影響
3.5 加熱階段散熱條件對HP-PCM復(fù)合部件傳熱性能的影響
3.6 周期瞬態(tài)熱工況下HP-PCM復(fù)合部件傳熱性能的表現(xiàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的性能探究
4.1 引言
4.2 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)及其制備
4.2.1 PCM-HP復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.2 PCM-HP復(fù)合部件的制備
4.3 可視化測試平臺的設(shè)計和搭建
4.4 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的儲熱及其可視化與溫控性能分析
4.4.1 PCM-HP復(fù)合部件的儲熱過程及可視化分析
4.4.2 PCM-HP復(fù)合部件的溫控性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCM/泡沫銅/多孔熱管復(fù)合相變材料的動力電池?zé)峁芾硌芯縖J]. 劉軍,卓威,張文燦,托尼.薛. 功能材料. 2018(07)
[2]動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中相變材料與熱管耦合傳熱特性[J]. 趙明旭,劉東堯. 新能源進(jìn)展. 2017(04)
[3]平板微熱管陣列相變蓄熱裝置蓄/放熱性能[J]. 刁彥華,汪順,趙耀華,李誠展,朱婷婷,康亞盟. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[4]太陽能發(fā)電熱管吸熱器相變蓄熱單元性能分析[J]. 宋香娥. 熱力發(fā)電. 2015(09)
[5]熱管蒸發(fā)段與冷凝段長度比的最佳值[J]. 范砧,范京溟,陳建軍. 計量技術(shù). 2014 (05)
[6]LED散熱技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 郭凌曦,左敦穩(wěn),孫玉利,周馳,方鈺. 照明工程學(xué)報. 2013(04)
[7]一種新型相變材料及其熱管式換熱器的研究[J]. 章學(xué)來,于美,于樹軒,林原培,施敏敏. 制冷技術(shù). 2010(04)
[8]基于ANSYS模擬的隔熱系統(tǒng)設(shè)計[J]. 占成元,李寧,文玉華,焦玉琴,王學(xué)軍. 機(jī)械. 2009(03)
[9]《相變材料與相變儲能技術(shù)》[J]. 科學(xué)通報. 2009(04)
[10]熱管式相變蓄熱換熱器儲/放能過程中傳熱特性的實驗研究[J]. 王增義,劉中良,馬重芳. 工程熱物理學(xué)報. 2005(06)
碩士論文
[1]受限空間電子元件自然對流散熱特性研究[D]. 黃格永.重慶大學(xué) 2016
[2]銅纖維骨架復(fù)合相變材料的制備及性能研究[D]. 王釩旭.華南理工大學(xué) 2016
[3]電子設(shè)備高溫環(huán)境熱控制技術(shù)實驗研究[D]. 王美妮.中北大學(xué) 2014
本文編號:3639394
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 相變技術(shù)
1.2.1 相變材料的分類及性能
1.3 相變傳熱技術(shù)(熱管)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 功率型LED散熱領(lǐng)域
1.3.2 鋰電池組散熱領(lǐng)域
1.3.3 微電子器件散熱領(lǐng)域
1.3.4 航空航天散熱領(lǐng)域
1.4 相變儲熱技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4.1 電子器件熱管理
1.4.2 鋰電池?zé)峁芾?br> 1.4.3 蓄熱材料及太陽能系統(tǒng)
1.5 相變傳熱(熱管)與相變儲熱的復(fù)合研究
1.6 課題來源與研究內(nèi)容
1.6.1 課題來源
1.6.2 研究目標(biāo)
1.6.3 研究內(nèi)容
第二章 復(fù)合相變部件的數(shù)值模擬
2.1 引言
2.2 相變傳熱技術(shù)(熱管)和相變儲熱技術(shù)的基本原理
2.2.1 熱管相變傳熱極限理論
2.2.2 相變儲熱技術(shù)潛熱理論
2.3 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的數(shù)值模擬分析
2.3.1 有限元模型的建立
2.3.2 HP-PCM數(shù)值模擬結(jié)果分析
2.4 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的數(shù)值模擬分析
2.4.1 PCM-HP數(shù)值分析模型的建立
2.4.2 PCM-HP數(shù)值模擬結(jié)果分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的性能探究
3.1 引言
3.2 基于熱管的石蠟輔助復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)和工藝
3.2.1 一體化復(fù)合相變熱管的結(jié)構(gòu)組成
3.2.2 一體化復(fù)合相變熱管的制作工藝
3.3 實驗測試平臺的設(shè)計與搭建
3.4 加熱階段填充量對HP-PCM復(fù)合部件的傳熱性能的影響
3.5 加熱階段散熱條件對HP-PCM復(fù)合部件傳熱性能的影響
3.6 周期瞬態(tài)熱工況下HP-PCM復(fù)合部件傳熱性能的表現(xiàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的性能探究
4.1 引言
4.2 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)及其制備
4.2.1 PCM-HP復(fù)合部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.2 PCM-HP復(fù)合部件的制備
4.3 可視化測試平臺的設(shè)計和搭建
4.4 基于石蠟的熱管輔助復(fù)合部件的儲熱及其可視化與溫控性能分析
4.4.1 PCM-HP復(fù)合部件的儲熱過程及可視化分析
4.4.2 PCM-HP復(fù)合部件的溫控性能分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PCM/泡沫銅/多孔熱管復(fù)合相變材料的動力電池?zé)峁芾硌芯縖J]. 劉軍,卓威,張文燦,托尼.薛. 功能材料. 2018(07)
[2]動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中相變材料與熱管耦合傳熱特性[J]. 趙明旭,劉東堯. 新能源進(jìn)展. 2017(04)
[3]平板微熱管陣列相變蓄熱裝置蓄/放熱性能[J]. 刁彥華,汪順,趙耀華,李誠展,朱婷婷,康亞盟. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[4]太陽能發(fā)電熱管吸熱器相變蓄熱單元性能分析[J]. 宋香娥. 熱力發(fā)電. 2015(09)
[5]熱管蒸發(fā)段與冷凝段長度比的最佳值[J]. 范砧,范京溟,陳建軍. 計量技術(shù). 2014 (05)
[6]LED散熱技術(shù)及其研究進(jìn)展[J]. 郭凌曦,左敦穩(wěn),孫玉利,周馳,方鈺. 照明工程學(xué)報. 2013(04)
[7]一種新型相變材料及其熱管式換熱器的研究[J]. 章學(xué)來,于美,于樹軒,林原培,施敏敏. 制冷技術(shù). 2010(04)
[8]基于ANSYS模擬的隔熱系統(tǒng)設(shè)計[J]. 占成元,李寧,文玉華,焦玉琴,王學(xué)軍. 機(jī)械. 2009(03)
[9]《相變材料與相變儲能技術(shù)》[J]. 科學(xué)通報. 2009(04)
[10]熱管式相變蓄熱換熱器儲/放能過程中傳熱特性的實驗研究[J]. 王增義,劉中良,馬重芳. 工程熱物理學(xué)報. 2005(06)
碩士論文
[1]受限空間電子元件自然對流散熱特性研究[D]. 黃格永.重慶大學(xué) 2016
[2]銅纖維骨架復(fù)合相變材料的制備及性能研究[D]. 王釩旭.華南理工大學(xué) 2016
[3]電子設(shè)備高溫環(huán)境熱控制技術(shù)實驗研究[D]. 王美妮.中北大學(xué) 2014
本文編號:3639394
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