自激振荡流热管论文-林梓荣

自激振荡流热管论文-林梓荣

导读:本文包含了自激振荡流热管论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:自激式振荡流热管,振荡热管,热输送性能,数值模拟,流动传热

自激振荡流热管论文文献综述

林梓荣[1](2012)在《自激式振荡流热管热输送性能研究》一文中研究指出随着便携时代的到来,电子产品出现飞速的发展,高效的处理速度要求芯片的集成度越来越高,为此芯片高热流密度散热问题已成为制约电子产品进一步发展的最大瓶颈之一。本文以微电子散热技术为研究背景对自激式振荡流热管(简称为振荡热管)展开研究,采用实验研究,理论推导,数值模拟,可视化观测等手段对其热输送性能进行深入的分析。实验中通过不同铜-水管式振荡热管的性能测试以及理论推导,分析管内径和特征传热长度对其热输送性能的影响。实验发现:增加管内径和减小特征传热长度均有利于其启动和稳定运行。在垂直底部加热的工况下,管内径是重要的影响因素,建议管内径大于0.8mm;而在水平一侧加热的工况下,特征传热长度的影响变大,建议特征传热长度应该保持在100mm左右。而综合考虑垂直底部加热和水平一侧加热的工况,认为最佳管内径为1.3mm。此外,还通过与小管径烧结热管的对比,发现在垂直底部加热的工况下,振荡热管可以取代传统烧结热管在更小的散热空间中使用,尤其是在高功率的发热工况。而水平一侧加热工况下,振荡热管只能在某些条件下贴近传统烧结热管的性能表现。同时,基于实验测试数据统计以及无因次分析法,拟合出管式振荡热管的性能预测公式,使得可以根据实际应用的条件来预测振荡热管的运行工况。本文同样对板式振荡热管热输送性能进行实验研究。由于其蛇形通道被内置到板块内,使得应用更为方便。实验中,使用铝板作为内置槽道的载体,丙酮作为工质,采用可视化装置观测其内部流动,并与传统管式振荡热管进行对比。发现板式振荡热管保持了管式振荡热管的运行特性,随着加热功率的增加而经历流型的变化,热输送性能不断提高。与同尺寸的铝板相比,板式振荡热管传热性能明显得到提高。此外,提高冷却温度或者加大加热段的比例,以及增加槽道的截面和数量均能使板式振荡热管获得更低的运行热阻,改善热输送性能。本文还通过CFD软件(GAMBIT和FLUENT)建立二维的振荡热管模型,对其内部流动和传热过程进行数值模拟。在数值模拟结果与实验数据,以及可视化观测对比后,发现MIXTURE模型要比VOF模型更适合于振荡热管的模拟。在数值模拟中,成功重现了振荡热管的内部工质流动和对应的温度变化,包括:加热段工质受热蒸发产生汽泡的过程;汽泡喷射跨域冷凝区受冷放热的过程以及工质回流加热段的过程;并由此所产生压差变化诱发的汽液塞振荡。最后还通过数值模拟分析管内径和特征传热长度对振荡热管的热输送性能的影响,结论基本与实验结果一致,证明数值模拟具有可靠性。综合对管式和板式振荡热管的热输送性能的研究结果,尝试把振荡热管技术应用到解决高热流密度散热问题中,并开发相关的散热模组,包括:管式振荡热管的显卡散热模组,板式振荡热管的1U服务器散热模组,板式振荡热管的LED工矿灯散热模组,管式振荡热管的LED圆筒灯散热模组。在与传统散热方案对比中,发现振荡热管技术确实具有良好的应用前景。(本文来源于《华南理工大学》期刊2012-06-01)

商福民[2](2009)在《自激振荡流热管被动强化传热特性研究》一文中研究指出随着高新技术的发展,许多设备单位面积热负荷越来越高。而这些承受高热负荷场合又常常需要冷却,并要求换热设备小型或微型化。传统热管因微型化将受到携带极限限制而面临挑战,自激振荡流热管的应用有望解决这一技术难题。本论文针对回路型自激振荡流热管的热传输特性,运用实验研究的方法,率先从被动强化传热的角度出发,通过自激振荡流热管分别采用非均匀截面结构、不等径结构、管内工质为Cu-H2O纳米流体时的热传输功率以及对壁面温度特性的对比分析,研究其热传输及自激强化传热特性。在此基础上,运用理论分析的方法,对自激振荡流热管内的物理过程进行合理的简化,构建其内部流动及传热的数学模型,通过计算和对比分析,研究其热传输及自激强化传热特性。实验自激振荡流热管材料为黄铜,总垂直高度480mm。其中,冷凝段150mm,加热段和绝热段共330mm,总弯头数8个,热管倾角55°。非均匀截面结构是在内径3mm等截面热管基础上,将加热段和绝热段加工成垂直交错布置、断面为椭圆形结构型式,工质为蒸馏水,充液率为42%。不等径结构同样是在内径3mm等截面热管基础上,将热管中部相间管段变成内径1mm的结构型式。其中,不等径段长度220mm,工质为蒸馏水,充液率74.5%。工质为Cu-H2O纳米流体的热管内径2mm, Cu-H2O纳米流体的充液率分别为40%、43%、58%、60%、67%,Cu粉体积份额分别对应1.0%、0.50%、0.30%、0.10%、0.05%。实验研究得到的主要结论:(1)自激振荡流热管采用非均匀截面结构可以起到强化传热的作用,但加热功率必须要达到使热管的循环动力足以克服非均匀截面所造成的流动阻力。(2)自激振荡流热管采用不等径结构可以达到强化传热的目的,在中等热负荷情况下,强化传热效果比较明显,尤其是热源在变径区域的情况。(3)Cu-H2O纳米流体作为自激振荡流热管工质,在很大程度上可以起到强化传热的作用,但只是辅助性的,而决定其热传输功率的关键因素应是充液率。理论分析方面,主要研究管径、充液率、冷热端温差等因素对管内工质的受力、传热及振荡特性的影响。考虑到前期实验研究工作具体情况,理论研究重点放在加热段传热特性的计算分析上,而被动强化传热特性主要针对非均匀截面结构进行了研究。通过对比分析,理论计算结果与相对应的实验研究结论基本符合。结合下一步的研究工作,对自激振荡流热管技术在太阳能热利用、电子元器件散热以及低温余热回收等领域的应用进行了探讨。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2009-05-01)

商福民,刘登瀛,冼海珍,刘建红[3](2009)在《振荡流热管自激强化传热特性实验研究》一文中研究指出针对回路型振荡流热管,从自激强化(被动强化)传热的角度出发,通过实验对比分析,分别研究了热管采用非均匀截面结构、管内工质为Cu-H_2O纳米流体以及热管采用不等径结构时的强化传热特性.实验研究结果表明:采用上述叁种强化传热的方法,在特定条件下,都分别不同程度地起到了强化传热的效果,为振荡流热管强化传热的进一步研究奠定了基础。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2009年03期)

商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平,杜小泽[4](2008)在《采用不等径结构自激振荡流热管实现强化传热》一文中研究指出针对不等径结构回路型自激振荡流热管,利用电加热板作为热源,通过改变加热板的输入功率以及加热板的位置,对其壁温和热传输特性进行了实验研究,并与等径结构回路型自激振荡流热管在相同的工质及充液率,相同的热管长度及倾角,以及相同的电加热热板位置等条件下的传热特性进行了对比分析.结果表明:不等径结构自激振荡流热管在中、低负荷情况下,可以起到明显的强化传热作用;而当不等径位置在热管的最下面、热源位置在变径区域的下部时强化传热效果最佳.(本文来源于《动力工程》期刊2008年01期)

商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平,杜小泽[5](2007)在《自激振荡流热管内Cu-水纳米流体的传热特性》一文中研究指出对工质为Cu-水纳米流体的自激振荡流热管在不同激光加热功率下的热传输特性进行了实验研究,并对工质为蒸馏水的自激振荡流热管的传热性能进行了比较。通过对不同的充液率、Cu纳米颗粒份额的Cu-水纳米流体自激振荡流热管实验结果分析发现:自激振荡流热管内Cu-水纳米流体的热传输具有一定的特殊性,在一定条件下纳米流体可以起到强化传热的作用,但决定纳米流体自激振荡流热管热传输性能的参数应是充液率。图4参10(本文来源于《动力工程》期刊2007年02期)

商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平[6](2007)在《非均匀截面自激振荡流热管内热传输特性实验研究》一文中研究指出针对两种不同截面结构的回路型自激振荡流热管,其中,一种内径为3 mm的均匀截面;另一种是在此均匀截面的基础上,将其加热段和绝热段断面加工成垂直交错布置的椭圆形非均匀截面。运用实验研究的方法,在热管壁面不同部位分别布置了温度测点,在不同功率的激光加热条件下,通过对热管壁温监测数据的采集和分析,研究了这种非均匀截面回路型自激振荡流热管内部的热传输性能,并与均匀截面自激振荡流热管进行了对比分析。结果表明:非均匀截面自激振荡流热管内的脉动机制以及热传输特性与均匀截面有很大不同,在中、高负荷条件下,非均匀截面结构热管可以明显起到强化传热效果,与均匀截面结构热管相比,热传输功率提高了13.6%。(本文来源于《热能动力工程》期刊2007年02期)

商福民,冼海珍,刘登瀛,杜小泽,杨勇平[7](2006)在《自激振荡流热管非均匀截面强化传热实验研究》一文中研究指出本文对自激振荡流热管的传热特性及强化传热手段进行了分析,并利用高热流连续激光作为加热手段,通过改变激光器的输出功率,对等截面和非均匀截面自激振荡流热管的传热特性进行了对比实验研究。实验结果表明,非均匀截面自激振荡流热管在满足一定的前提条件下,可以明显地起到强化传热的作用。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2006年04期)

冼海珍,商福民,刘登瀛,杜小泽,杨勇平[8](2006)在《自激振荡流热管脉冲加热强化传热实验研究》一文中研究指出自激振荡流热管也称为脉动热管,是一种新型高效的传热元件。本文提出了采用脉冲加热代替常规连续热源加热强化自激振荡流热管传热的方法,并对其进行了实验研究。实验结果显示,脉冲加热时热管冷、热端壁面温度的振荡频率明显大于连续加热热管的壁面温度振荡频率。在相同的加热功率下,当脉冲宽度在200-1000 ms时,脉冲加热热管的传输热流量与当量导热系数均大于连续加热热管的传输功率和当量导热系数.这表明脉冲加热强化自激振荡流热管传热的方法是可行的.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2006年03期)

商福民,冼海珍,刘登瀛,杨勇平[9](2006)在《振荡流热管自激强化传热的可行性分析》一文中研究指出围绕自激振荡流热管的工作特性,联系目前国内外纳米流体及非均匀截面结构在强化传热研究方面的最新进展,分析了在自激振荡流热管内的复杂相变换热条件下,通过采用纳米流体工质与非均匀管截面以实现振荡流热管自激强化传热的可行性,并提出了纳米流体的浓度、相容性、充液率以及管截面结构等需要解决的关键性技术问题。为下一步有针对性的强化传热实验研究和新型自激振荡流热管换热器的设计与开发提供了必要的理论依据。(本文来源于《热能动力工程》期刊2006年02期)

自激振荡流热管论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着高新技术的发展,许多设备单位面积热负荷越来越高。而这些承受高热负荷场合又常常需要冷却,并要求换热设备小型或微型化。传统热管因微型化将受到携带极限限制而面临挑战,自激振荡流热管的应用有望解决这一技术难题。本论文针对回路型自激振荡流热管的热传输特性,运用实验研究的方法,率先从被动强化传热的角度出发,通过自激振荡流热管分别采用非均匀截面结构、不等径结构、管内工质为Cu-H2O纳米流体时的热传输功率以及对壁面温度特性的对比分析,研究其热传输及自激强化传热特性。在此基础上,运用理论分析的方法,对自激振荡流热管内的物理过程进行合理的简化,构建其内部流动及传热的数学模型,通过计算和对比分析,研究其热传输及自激强化传热特性。实验自激振荡流热管材料为黄铜,总垂直高度480mm。其中,冷凝段150mm,加热段和绝热段共330mm,总弯头数8个,热管倾角55°。非均匀截面结构是在内径3mm等截面热管基础上,将加热段和绝热段加工成垂直交错布置、断面为椭圆形结构型式,工质为蒸馏水,充液率为42%。不等径结构同样是在内径3mm等截面热管基础上,将热管中部相间管段变成内径1mm的结构型式。其中,不等径段长度220mm,工质为蒸馏水,充液率74.5%。工质为Cu-H2O纳米流体的热管内径2mm, Cu-H2O纳米流体的充液率分别为40%、43%、58%、60%、67%,Cu粉体积份额分别对应1.0%、0.50%、0.30%、0.10%、0.05%。实验研究得到的主要结论:(1)自激振荡流热管采用非均匀截面结构可以起到强化传热的作用,但加热功率必须要达到使热管的循环动力足以克服非均匀截面所造成的流动阻力。(2)自激振荡流热管采用不等径结构可以达到强化传热的目的,在中等热负荷情况下,强化传热效果比较明显,尤其是热源在变径区域的情况。(3)Cu-H2O纳米流体作为自激振荡流热管工质,在很大程度上可以起到强化传热的作用,但只是辅助性的,而决定其热传输功率的关键因素应是充液率。理论分析方面,主要研究管径、充液率、冷热端温差等因素对管内工质的受力、传热及振荡特性的影响。考虑到前期实验研究工作具体情况,理论研究重点放在加热段传热特性的计算分析上,而被动强化传热特性主要针对非均匀截面结构进行了研究。通过对比分析,理论计算结果与相对应的实验研究结论基本符合。结合下一步的研究工作,对自激振荡流热管技术在太阳能热利用、电子元器件散热以及低温余热回收等领域的应用进行了探讨。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

自激振荡流热管论文参考文献

[1].林梓荣.自激式振荡流热管热输送性能研究[D].华南理工大学.2012

[2].商福民.自激振荡流热管被动强化传热特性研究[D].华北电力大学(北京).2009

[3].商福民,刘登瀛,冼海珍,刘建红.振荡流热管自激强化传热特性实验研究[J].工程热物理学报.2009

[4].商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平,杜小泽.采用不等径结构自激振荡流热管实现强化传热[J].动力工程.2008

[5].商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平,杜小泽.自激振荡流热管内Cu-水纳米流体的传热特性[J].动力工程.2007

[6].商福民,刘登瀛,冼海珍,杨勇平.非均匀截面自激振荡流热管内热传输特性实验研究[J].热能动力工程.2007

[7].商福民,冼海珍,刘登瀛,杜小泽,杨勇平.自激振荡流热管非均匀截面强化传热实验研究[J].工程热物理学报.2006

[8].冼海珍,商福民,刘登瀛,杜小泽,杨勇平.自激振荡流热管脉冲加热强化传热实验研究[J].工程热物理学报.2006

[9].商福民,冼海珍,刘登瀛,杨勇平.振荡流热管自激强化传热的可行性分析[J].热能动力工程.2006

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