本文主要研究内容
作者贾俊楠（2019）在《微流道内流体流动特性和传热性能研究》一文中研究指出：微流道散热器的结构紧凑、比表面积大,因此散热效率高,可以满足电子芯片日益增长的散热需求,现已被广泛应用于微机电系统中。微流道作为散热器内部介质输运的载体,研究其流动和传热性能对微流道散热器的结构设计和散热效率的提高具有重要意义。由于微流道的尺寸在微米级,在宏观尺寸流道的研究中可以忽略的表面质量等因素对微流道内的性能会产生较大影响,必须加以考虑。本文主要从微流道的表面粗糙度、表面微结构和流动介质三个方面开展流动性能和传热性能的研究。首先,基于分形几何法,建立矩形微流道的内表面粗糙度模型。采用微注塑成型法,制作多种尺寸的微流道,并采用共聚焦显微镜进行微流道底面粗糙度的测量,显示粗糙度尺度在微米级,与流道尺寸在同一数量级,因此粗糙度对微流道内流动和传热性能的影响不能被忽略;利用分形几何法,建立微流道内表面粗糙度模型,并与粗糙度的测量结果进行比较,误差在10%以内。其次,研究微流道底面粗糙度对流动和传热性能的影响,揭示表面粗糙度与微流道内流动和传热性能参数的内在关系。通过改变分形参数建立不同表面粗糙度的微流道模型,借助数值仿真和实验相结合的方法,研究小雷诺数时流道尺寸、表面分形维数以及表面相对粗糙度对摩擦因数f、底面平均温度Tave以及平均努塞尔特数Nuave等微流道内流动和传热性能参数的影响。结果表明,表面粗糙度可以提高微流道内的传热性能,并且粗糙度越大,流动性能越差、传热性能越好。然后,研究微流道底面微结构对流动和传热性能的影响,揭示微结构参数与微流道内流动和传热性能参数之间的内在联系。建立底面带有微结构的微流道三维模型,借助数值仿真和实验相结合的方法,研究微结构的类型(立方体形、圆柱形、圆锥形)和高度(4-6μm)对微流道内的摩擦因数f、底面平均温度Tave以及平均努塞尔特数Nuave等流动和传热性能参数的影响。结果表明,微结构的类型和高度均会影响流动和传热性能;随着微结构高度的增加,流动性能被削弱,传热性能被增强;立方体形、圆柱形、圆锥形微结构都能促进微流道内的传热性能,其中圆柱形微结构对传热性能的提升效果最优,在所研究工况下4μm高圆柱形微结构具有最优的水-热综合性能。最后,采用两步法配制纳米流体,研究纳米流体对带有微结构的微流道内流动和传热性能的影响,揭示流动介质与微结构对微流道内流动和传热性能的综合作用机制。采用两步法配制分散均匀、稳定的Al2O3纳米流体,研究纳米流体的热物理性质,随着体积分数的增加,纳米流体导热系数增加;借助数值仿真和实验相结合的方法,研究不同体积分数Al2O3纳米流体在带有微结构的微流道内流动和传热性能,研究体积分数对摩擦因数f和平均努塞尔特数Nuave的影响规律。结果表明,纳米流体对传热性能的促进作用远远高于其对流动性能的阻碍作用,与纯水流过光滑微流道相比,在纳米颗粒和微结构的综合影响下,微流道内的传热性能得到大幅度提高。
Abstract
wei liu dao san re qi de jie gou jin cou 、bi biao mian ji da ,yin ci san re xiao lv gao ,ke yi man zu dian zi xin pian ri yi zeng chang de san re xu qiu ,xian yi bei an fan ying yong yu wei ji dian ji tong zhong 。wei liu dao zuo wei san re qi nei bu jie zhi shu yun de zai ti ,yan jiu ji liu dong he chuan re xing neng dui wei liu dao san re qi de jie gou she ji he san re xiao lv de di gao ju you chong yao yi yi 。you yu wei liu dao de che cun zai wei mi ji ,zai hong guan che cun liu dao de yan jiu zhong ke yi hu lve de biao mian zhi liang deng yin su dui wei liu dao nei de xing neng hui chan sheng jiao da ying xiang ,bi xu jia yi kao lv 。ben wen zhu yao cong wei liu dao de biao mian cu cao du 、biao mian wei jie gou he liu dong jie zhi san ge fang mian kai zhan liu dong xing neng he chuan re xing neng de yan jiu 。shou xian ,ji yu fen xing ji he fa ,jian li ju xing wei liu dao de nei biao mian cu cao du mo xing 。cai yong wei zhu su cheng xing fa ,zhi zuo duo chong che cun de wei liu dao ,bing cai yong gong ju jiao xian wei jing jin hang wei liu dao de mian cu cao du de ce liang ,xian shi cu cao du che du zai wei mi ji ,yu liu dao che cun zai tong yi shu liang ji ,yin ci cu cao du dui wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng de ying xiang bu neng bei hu lve ;li yong fen xing ji he fa ,jian li wei liu dao nei biao mian cu cao du mo xing ,bing yu cu cao du de ce liang jie guo jin hang bi jiao ,wu cha zai 10%yi nei 。ji ci ,yan jiu wei liu dao de mian cu cao du dui liu dong he chuan re xing neng de ying xiang ,jie shi biao mian cu cao du yu wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng can shu de nei zai guan ji 。tong guo gai bian fen xing can shu jian li bu tong biao mian cu cao du de wei liu dao mo xing ,jie zhu shu zhi fang zhen he shi yan xiang jie ge de fang fa ,yan jiu xiao lei nuo shu shi liu dao che cun 、biao mian fen xing wei shu yi ji biao mian xiang dui cu cao du dui ma ca yin shu f、de mian ping jun wen du Taveyi ji ping jun nu sai er te shu Nuavedeng wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng can shu de ying xiang 。jie guo biao ming ,biao mian cu cao du ke yi di gao wei liu dao nei de chuan re xing neng ,bing ju cu cao du yue da ,liu dong xing neng yue cha 、chuan re xing neng yue hao 。ran hou ,yan jiu wei liu dao de mian wei jie gou dui liu dong he chuan re xing neng de ying xiang ,jie shi wei jie gou can shu yu wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng can shu zhi jian de nei zai lian ji 。jian li de mian dai you wei jie gou de wei liu dao san wei mo xing ,jie zhu shu zhi fang zhen he shi yan xiang jie ge de fang fa ,yan jiu wei jie gou de lei xing (li fang ti xing 、yuan zhu xing 、yuan zhui xing )he gao du (4-6μm)dui wei liu dao nei de ma ca yin shu f、de mian ping jun wen du Taveyi ji ping jun nu sai er te shu Nuavedeng liu dong he chuan re xing neng can shu de ying xiang 。jie guo biao ming ,wei jie gou de lei xing he gao du jun hui ying xiang liu dong he chuan re xing neng ;sui zhao wei jie gou gao du de zeng jia ,liu dong xing neng bei xiao ruo ,chuan re xing neng bei zeng jiang ;li fang ti xing 、yuan zhu xing 、yuan zhui xing wei jie gou dou neng cu jin wei liu dao nei de chuan re xing neng ,ji zhong yuan zhu xing wei jie gou dui chuan re xing neng de di sheng xiao guo zui you ,zai suo yan jiu gong kuang xia 4μmgao yuan zhu xing wei jie gou ju you zui you de shui -re zeng ge xing neng 。zui hou ,cai yong liang bu fa pei zhi na mi liu ti ,yan jiu na mi liu ti dui dai you wei jie gou de wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng de ying xiang ,jie shi liu dong jie zhi yu wei jie gou dui wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng de zeng ge zuo yong ji zhi 。cai yong liang bu fa pei zhi fen san jun yun 、wen ding de Al2O3na mi liu ti ,yan jiu na mi liu ti de re wu li xing zhi ,sui zhao ti ji fen shu de zeng jia ,na mi liu ti dao re ji shu zeng jia ;jie zhu shu zhi fang zhen he shi yan xiang jie ge de fang fa ,yan jiu bu tong ti ji fen shu Al2O3na mi liu ti zai dai you wei jie gou de wei liu dao nei liu dong he chuan re xing neng ,yan jiu ti ji fen shu dui ma ca yin shu fhe ping jun nu sai er te shu Nuavede ying xiang gui lv 。jie guo biao ming ,na mi liu ti dui chuan re xing neng de cu jin zuo yong yuan yuan gao yu ji dui liu dong xing neng de zu ai zuo yong ,yu chun shui liu guo guang hua wei liu dao xiang bi ,zai na mi ke li he wei jie gou de zeng ge ying xiang xia ,wei liu dao nei de chuan re xing neng de dao da fu du di gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的贾俊楠，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于微流道散热器论文,粗糙度论文,微结构论文,纳米流体论文,流动性能论文,传热性能论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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