导读:本文包含了脉动传热论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:脉动热管,热负荷,两相流,传热特性
脉动传热论文文献综述
黄晓明,卢晓剑,许国良,陈新涛,段洋[1]（2019）在《脉动热管不同热负荷下管内流型及传热特性分析》一文中研究指出为更准确反映脉动热管内流体不同流态对其传热性能的影响,文中将管内气液两相流动模型引入了两气塞-液塞传热单元模型,并基于改善后的模型对脉动热管整体振荡特性和传热特性进行了分析。结果表明,改善后的模型可以更好好地反映不同热负荷条件下热管传热性能变化,与实验研究结果十分吻合。进一步分析显示,低负荷下脉动热管振荡频率较低,振幅更大,蒸发温度也较低,高负荷则反之。不同流态下脉动热管的蒸发传热系数有明显差异,所带来的热阻差异也十分明显。热管半径越小,流体越早从弹状流转入环形流,而传热单元数对流型变化影响很小。(本文来源于《应用能源技术》期刊2019年11期）
肖念何,吴梁玉[2]（2019）在《脉动热管传热性能优化实验研究进展》一文中研究指出脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰叁种优化策略,重点论述了脉动热管强化换热机制,最后探究了脉动热管传热性能优化的发展趋势。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2019年10期）
包康丽,杨泽科,方一波,乔晓刚,韩晓红[3]（2019）在《倾斜角对金属泡沫脉动热管传热性能研究》一文中研究指出不同倾斜角的放置对金属泡沫脉动热管传热性能有重要影响。本文采用去离子水作为工质,开展了充液率为0.2、倾斜角分别在90°,60°和30°下金属泡沫脉动热管传热性能的实验研究。实验结果表明,金属泡沫脉动热管在90°倾斜角下热阻最小,传热性能最好;在60°倾斜角时其热阻相比90°时增大19.8%;在30°倾斜角时其热阻相较60°倾斜角下增大2.6%。与常规脉动热管相比,金属泡沫脉动热管传热性能受倾斜角影响较小。此外,本文还观察了金属泡沫脉动热管稳定运行下蒸发段温度的波动,发现30°倾斜角下蒸发段温度波动较大,60°和90°倾斜角下的温度波动较为平稳。与常规脉动热管相比,金属泡沫脉动热管蒸发段温度的稳定性较好。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年08期）
刘焕玲,孙恒,崔媛媛,刘平[4]（2019）在《叁角形通道内对称叁角翼的脉动传热特性》一文中研究指出该文研究了叁角形管道内加入对称叁角翼扰流元件在脉动流作用下的对流换热特性,工质是体积分数为1%的Water-SiO2纳米流体,雷诺数为500～1 600,利用CFD软件进行数值仿真。结果表明,当雷诺数和振幅定常时,即当雷诺数为1 500,振幅为0.75时,脉动流作用下存在强化与弱化换热的临界频率约为1Hz。当临界频率大于1Hz时,强化换热,反之则会弱化换热。当频率为10Hz时,换热最大增强了3%;当频率为0.001Hz时,换热最大弱化了5%。同时利用场协同原理研究了传热机理,结果表明场协同角越小,换热效果越好,并且距离叁角翼片下游越近,场协同角越小。当振幅为0.75,频率为10 Hz,雷诺数为1 500时在一个周期内的平均场协同角最小,换热效果最好。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2019年04期）
张东伟,蒋二辉,周俊杰,沈超,徐荣吉[5]（2019）在《脉动热管强化传热技术研究进展》一文中研究指出脉动热管作为一种高效的换热设备,以其独特的优势有望应用于能源及化工设备的强化换热领域。首先综述了热管结构和工质对脉动热管强化换热的影响,其次整理了脉动热管理论研究和数值模拟的最近研究进展,最后给出了当前亟需解决的关键问题,为脉动热管技术后续研究提供了借鉴思路和方向。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年21期）
陈阳阳,裴圣旺,陈晓光,谭建宇[6]（2019）在《矩形和圆形槽道脉动热管传热性能的实验研究》一文中研究指出为了探讨不同截面形状的脉动热管在复杂工况下的传热性能,本文设计了矩形和圆形两种截面形状的脉动热管,采用对比实验的方法探究不同截面形状的脉动热管在水平、竖直工况下,不同功率对其传热性能的影响。实验结果表明:水平工况下矩形脉动热管表面温度和最大温差均低于圆形管;随着功率负荷增加,两种脉动热管表面温度及最大温差均增大,在高功率区,圆形管最大温差明显高于矩形管;竖直工况相比于水平工况,脉动热管表面温度及最大温差均降低。因此,矩形脉动热管相比于圆形脉动热管更适合在电子芯片散热领域中应用。(本文来源于《节能技术》期刊2019年04期）
王超[7]（2019）在《微型脉动热管内热驱动气液两相流动与传热机理研究》一文中研究指出随着微电子制造业和封装技术的快速发展,电子设备与元器件微型化和集成化程度日益升高,导致其功耗热流密度和工作温度不断攀升,工作稳定性和可靠性受到严重威胁,这就对微型化、高热流密度微电子设备与元器件的散热冷却技术提出了严峻挑战。脉动热管是近年来兴起的一种新型高效散热元件,具有结构简单、成本低廉、传热性能和工作适应性好等诸多优点。但随着电子设备与元器件微型化和集成化程度的不断提升,传统毛细尺度通道脉动热也正向着集成化与微型化的方向发展。随之,微型脉动热管应运而生,它为实现高热流密度微型电子元器件的散热冷却提供了一种有效手段。然而,相较于传统毛细尺度通道脉动热管,微型脉动热管微通道内的尺度效应、界面效应及壁面效应愈加明显,其内部的气液两相脉动流动将呈现出更多的新现象和新规律。因此,开展微型脉动热管内气液两相流动与传热性能的实验及理论研究对于深入揭示微型脉动热管内气液两相流动及传热传质机理具有重要的学术意义,并对工程上指导微型脉动热管散热器件的优化设计提供有力的理论支撑。目前微米级通道内的实验及理论研究还非常有限。现有的微型脉动热管内热驱动气液两相脉动流动行为模式、运行特征及其流型动态演化行为的研究工作还处于探索阶段,与此相关的可视化实验数据十分匮乏,尤其缺少针对不同截面形状微通道内非稳态流型产生及其演化行为的可视化实验研究;另外,已有的理论研究尚不能阐明脉动热管内气液两相流动过程中的热力学与动力学耦合机制。为此,本文采用MEMS加工工艺研制不同通道截面形状的硅基微型脉动热管,借助高速CCD成像系统实现其内部热驱动气液两相脉动流动行为模式、运行特征及其流型动态演化的可视化实验观测,探究管内工质运行状态与热管壁面温度脉动特性及传热性能间的内在联系;基于VOF方法建立考虑气液两相流型演化、蒸发/沸腾-凝结-导热耦合传热关系的微型脉动热管内热驱动气液两相脉动流动行为的叁维理论模型并进行数值模拟;引入周期性缩扩变截面通道结构,用于强化通道内工质的流动与传热性能。本论文主要研究的内容和结论如下:(1)基于深反应离子刻蚀加工工艺研制了水力直径550μm的矩形截面通道微型脉动热管,设计并搭建了闭合回路微通道内热驱动气液两相脉动流动、传热及两相流不稳定性可视化实验测试平台,实验观测不同工况下闭合回路矩形截面微通道内热驱动气液两相脉动流动的运行状态、主要流型及其动态演化过程。讨论了运行过程中,气液两相流动不稳定性及传热性能,探究管内工质运行状态与热管壁面温度脉动特性及传热性能间的内在联系。研究结果表明:微型脉动热管内部工质脉动运行状态主要包括叁类要素:小幅脉动、大幅脉动与停滞,且这叁种运行行为要素既可单独出现,也可间歇性共存。随着热负荷的升高,脉动热管内工质运行状态出现由停滞向大幅脉动的转变,停滞状态所占的份额逐渐减少,小幅脉动和大幅脉动所占的份额分别出现先增加后减小和持续增加的趋势,随之,热管传热性能大幅提升,壁面温度脉动趋于稳定;脉动过程中,气液界面相对位置和速度随时间变化过程是伴随着一些短暂小脉动的准正弦波;微型脉动热管内主要有泡状流、塞状流、环状流以及它们之间的过渡流型等,且受到尺度效应影响,在蒸发段及绝热段出现了喷射流、丝状流等微型脉动热管特征流型;在本实验条件下,脉动热管的最佳充液率,约为50%;沿热管平行通道轴向的重力分量有利于通道间建立非平衡压力状态,及向蒸发段回流补液。(2)基于湿法刻蚀刻蚀加工工艺研制了水力直径550μm的梯形和叁角形截面通道微型脉动热管,实验观测并对比不同截面形状(矩形、梯形和叁角形)下,微型脉动热管内工质脉动运行特征、气液两相流型及相变行为、各工况下的工质运行状态及传热性能,探究了通道截面形状对微型脉动热管内气液两相脉动与传热性能的影响。研究结果表明:梯形和叁角形截面微型脉动热管内未观测到矩形截面微型脉动热管内的核态沸腾现象,气塞主要依靠蒸发段U形弯头处的结构和表面张力的作用使气柱断裂而产生;梯形和叁角形截面脉动热管内未观测到喷射流,而是一般的长气塞断裂,这主要是由于底部产生的掺混流在上升过程中的液相与壁面回流的液相不断集中挤压长气塞形成液桥随后断裂而产生;梯形截面和叁角形截面微通道由于尖角结构的存在,增大了毛细抽吸作用,有助于液体的回流补液防止蒸发段“烧干”现象发生,降低了梯形和叁角形截面脉动热管的热阻;随着热负荷的增加,微型脉动热管的热阻逐渐减小,蒸发段及冷凝段对流换热系数逐渐增加。由于梯形与叁角形截面微通道流动阻力较小,且其通道截面尖角有利于工质回流至蒸发段,整体而言,叁角形及梯形截面微型脉动热管的热阻较矩形截面微型脉动热管小,蒸发段及冷凝段对流换热系数更高。(3)基于VOF方法,建立了综合考虑气液两相流型演化、蒸发/沸腾-凝结-导热耦合传热关系的热驱动条件下微型脉动热管内气液两相脉动流动行为的叁维理论模型,数值模拟了不同热负荷下微通道内气液两相脉动流动行为及传热性能。研究结果表明:所建理论模型能够有效地模拟微型脉动热管内工质气液两相行为,并较好地预测热管温度分布、温度脉动特征,与相关实验数据吻合较好;启动阶段,在不同的热负荷下,脉动热管内含气率呈现上升趋势,并随着脉动热管的稳定运行,冷热两端的蒸发速率与冷凝速率逐渐趋于平衡,管内含气率上升速率降低并逐渐趋于稳定;随着热负荷的增加,热量在蒸发段不断积累,蒸发段和冷凝段之间温差增大,冷热两端之间的驱动力随之增加,热管运行状态逐渐由气液两相的局部脉动转变为可持续的大幅脉动,提高了管内工质的潜热携带能力和显热传递能力,脉动热管等效热阻不断下降,当量导热系数不断升高,整体传热性能增强。(4)引入了叁种周期性缩扩变截面通道结构,优化微型脉动热管微通道结构设计,并实验研究了该型设计对微型脉动热管传热性能的强化效果与机理。研究结果表明:缩扩结构变截面通道微型脉动热管运行过程中,同时存在着泡状流、塞状流、环状流等多种气液两相流型,且由于叁角形凹穴结构的存在,还出现燕尾型塞状流/泡状流、波环状流等流型;毛细抽吸力使得凹穴处会一直存有一定量的液体,利于抑制蒸发段内液相工质的“烧干”;A型“上窄下宽”式缩扩变截面通道单元内产生的附加毛细驱动压差促进气液相工质向蒸发段移动而阻碍工质向冷凝段移动,C型“上宽下窄”式缩扩变截面通道内产生的附加毛细驱动压差促进气液相工质向冷凝段移动而阻碍工质向蒸发段移动,而B型均匀缩扩截面通道内产生的附加毛细驱动压差可以忽略不计;C型和A型缩扩变截面通道内附加毛细驱动压差总体上对工质运行分别主要产生促进和阻碍作用,且随着热管热负荷的增大而愈加明显;缩扩结构通道带来的附加毛细驱动压差效应、流体内部扰动破坏传热边界层效应以及流阻增大效应间相互博弈,使较低热负荷下具有缩扩结构变截面通道的脉动热管换热性能要逊于均匀截面通道的脉动热管;当热负荷较高时,C型缩扩结构变截面通道脉动热管热阻更小,对流传热系数更高,蒸发段温度更低,传热性能更优。本文工作较为系统揭示了微型脉动热管内气液两相流动和传热特性,阐明了管内工质运行状态与热管壁温脉动特性及传热性能间的内在联系,并通过通道结构的优化设计强化了微型脉动热管传热性能。本研究不仅对于完善微尺度相变传热传质基础理论具有重要的科学意义,也将为微型热驱动气液两相脉动流动换热装置的优化设计提供有力技术支撑。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
周华[8]（2019）在《振动状态下脉动热管的流动与传热性能研究》一文中研究指出作为一种新型的传热元件,脉动热管具有诸多优点,在各种散热领域被广泛利用。在工程实际应用中,散热装置大多不可避免的受到外界振动环境的影响。但对脉动热管在振动环境下传热性能的深入研究较为缺乏,振动环境对脉动热管流动与传热特性的影响规律也未被深入认识。因此,对振动环境下脉动热管的流动与传热性能进行实验研究,探究不同振动参数对脉动热管传热性能的影响机理与规律显得尤为必要。目前,不同振动参数对脉动热管传热性能的影响规律尚缺乏总结,脉动热管的振动适应性强化方案尚未提出。因此,本文分别设计并进行了叁种实验,首先探明管径对脉动热管内流动以及传热特性的影响,并在此基础上,着重于揭示不同振动参数对脉动热管传热性能影响的内在机理,通过实验验证了内壁耦合毛细芯结构的脉动热管对振动环境具有良好的适应性以及传热性能,最终为振动环境下脉动热管工作参数的选择提供了数据支撑;为工程实际应用中脉动热管振动适应性强化方法提供了新的思路。总结本文的研究内容与研究结论主要有以下几点:(1)对不同管径下脉动热管内流动的可视化实验研究表明,脉动热管内工质的运行存在3种基本构成要素,不同份额的叁要素组合形成了脉动热管内工质的4种准稳定运行模式。脉动热管内主要的基本气液两相流型为泡状流、塞状流、环状流。管径的增大会造成气液界面毛细不稳定性下降从而导致冷凝段更易发生气泡断裂现象。在相同的热负荷下,1mm管径的脉动热管通常拥有较高的热阻,且其所能承受的极限热负荷相对比2mm与3mm管径脉动热管来说较低。(2)针对振动环境下脉动热管流动与传热性能实验研究表明,振动环境对脉动热管的影响实际上就是振动对工质施加的变向推动力与其它力互相作用的结果。在低热负荷下振动对脉动热管内的池沸腾现象具有强化作用,因此在2mm与3mm管径下振动具有强化脉动热管传热性能的效果,1.5mm管径的脉动热管由于管径较小,气泡的刚性较大,因此相对于2mm与3mm管径来说难以启动。在高热负荷下振动环境的惯性力不足以对抗管内压差驱动力,压差驱动力推动工质进行高速的循环运行,因此高热负荷下振动对脉动热管的影响较小。脉动热管受外界振动影响,热阻下降速度的降低现象多发生在工质从连续性脉动与短暂循环交替运行状态转变为非稳定循环运行状态以及稳定循环运行状态时。振动频率对推动力的影响主要是力的方向,振动幅度对推动力的影响主要是力的大小。纵向振动环境下,外界振动所施加给脉动热管内工质的推动力主要对抗的是流动阻力与冷热端压差驱动力以及重力;而横向振动环境下,外界振动所施加给脉动热管内工质的推动力主要对抗的是工质的表面张力。(3)针对脉动热管振动适应性强化方法的实验验证了内壁耦合毛细芯结构的脉动热管既对振动环境表现出良好的适应性,又拥有相对于传统结构的脉动热管较好的均温性能与传热性能。具有毛细芯结构的脉动热管内工质的流动与传统脉动热管相比具有较大的差异,在低热负荷下,其热阻最低仅为传统结构脉动热管的十分之一。具有毛细芯结构的脉动热管工质的流动由于受到毛细芯结构毛细抽吸力的影响,对振动环境的适应性有不同程度的增强,且传热性能也存在不同程度的提高。这为后续工程实际应用中,振动环境下脉动热管的设计提供了新的思路。(本文来源于《苏州科技大学》期刊2019-06-01）
徐严严[9]（2019）在《石墨烯纳米流体脉动热管传热性能实验研究》一文中研究指出随着电子工业的发展,电子器件的集成度不断提高,单位面积热负荷越来越大,电子设备的温度过高会降低其性能甚至导致故障,因此需要紧凑高效的散热设备对其进行有效地冷却。脉动热管(PHP)由于其体积小、结构简单以及传热能力强等优势,在电子设备散热、太阳能系统以及废热回收等领域具有良好的应用前景。探究新型充注工质是PHP强化传热的重要研究方向之一,目前常见的金属及金属氧化物纳米流体已被广泛应用于PHP传热性能实验与理论研究,但是很少有文献报道石墨烯纳米流体PHP传热性能研究结果。目前阻碍石墨烯在散热等领域大规模应用的主要因素是无法对其进行高质量、低成本、工业化生产,本文首先利用有希望量产高质量少层石墨烯的液相剥离技术进行石墨烯制备实验,基于紫外-可见光光谱、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜表征分析,证明制备的石墨烯为透明薄片状结构,片层厚度为3~5层,结构缺陷较少。以乙醇、乙醇-水二元混合物以及表面活性剂溶液为基液,采用两步法制备了稳定的石墨烯纳米流体,并对其热物性进行测量。结果表明,添加石墨烯不影响基液的表面张力,但同步增大其导热系数和动态粘度;添加少量的表面活性剂,对其水溶液导热系数的影响可以忽略不计,但不同浓度的不同类型表面活性剂溶液具有相应的表面张力和粘度值,两者之间的权衡结果将直接影响PHP的传热性能。设计并搭建PHP实验系统,研究不同热负荷下,不同浓度石墨烯纳米流体PHP的启动和传热特性。结果表明,液相剥离石墨烯/乙醇纳米流体PHP的传热性能略优于工业级石墨烯;对于工业级石墨烯/乙醇纳米流体,PHP启动温度有所降低,强化作用率在8.71~14.88%之间,存在最佳体积浓度0.01%;当热负荷为20~50W时,PHP热阻值最小时的乙醇-水二元混合物体积浓度均为40%;对于石墨烯/40%乙醇水溶液纳米流体,强化作用率可达12.18~28.17%;CTAC和Pluronic~?F127溶液可以改善PHP启动性能,减小启动时间和启动温度;CTAC溶液PHP的强化作用率在0.38~18.72%之间,PVP溶液PHP的强化作用率在-13.87~11.83%之间,Pluronic~?F127溶液PHP的强化作用率在-8.11~12.89%之间;适量的石墨烯可以进一步改善表面活性剂溶液PHP的传热性能,强化作用率最高可达19.63%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张超[10]（2019）在《非共沸混合工质脉动热管流动及传热特性研究》一文中研究指出随着电子芯片集成度的增加,高热流密度电子器件的冷却成为信息技术发展的核心技术之一,脉动热管(Pulsating Heat Pipe,PHP)传热能力可达100W/cm~2,是极具潜力的冷却方式。基于脉动热管传热传质机理的分析,将非共沸混合工质应用于脉动热管,特别是非共沸不互溶混合工质,克服了一元工质脉动热管启动运行温差大、稳定运行易烧干两个瓶颈问题。实验采用五种不同沸点的工质(水、HFE-7100、乙醇、R141b、R123),并按照不同的混合比例(1:0、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4、0:1)组成二元混合工质,在不同的实验工况(加热功率、充灌率、倾斜角度)下进行了可视化及性能实验研究,通过可视化实验记录并分析了管内气态与液态工质的启动阶段和稳定运行阶段的流型变化规律,详细分析了非共沸混合工质在不同工况下的启动阶段和稳定运行阶段的传热传质机理。并初步建立了二维单环路脉动热管数学模型,通过模拟计算得到了管内工质的流型变化规律及压力、温度和速度矢量分布等。主要内容和结论如下:(1)搭建了板式脉动热管可视化及传热性能同步测试实验台,并进行了漏热分析、不确定度分析及重复性实验,保证了数据的准确性。(2)通过可视化实验,分析研究了非共沸混合工质流型变化规律,结果显示:不同工质在脉动热管运行过程中随着加热功率的增加,均会出现泡状流、塞状流、环状流或混合流。相比较纯工质,非共沸不互溶混合工质在启动时,底部产生的气泡在两种工质的分界面处聚集,使得蒸发段温度及压力迅速增大,加速启动。在脉动热管的稳定运行阶段,非共沸不互溶混合工质在振荡时形成乳状液,使得管内更容易形成单向脉动循环的环状流,且不会出现局部烧干现象。(3)对脉动热管的启动运行特性和稳定运行特性进行了实验研究,结果显示:非共沸不互溶混合工质能够缩短脉动热管的启动时间,高沸点工质的存在,相当于缩短了脉动热管的长度。而互溶混合工质的启动受到两种工质分子间所形成的氢键缔合网格结构的影响,较多的氢键会增加启动时间。在稳定运行阶段,不互溶混合工质能够形成促进单向脉动循环流动的乳状液,使得蒸发段不易被烧干;而对于互溶混合工质,在高加热功率下,由于R123和R141b的沸点、比热值和汽化潜热值比较小等特点使得混合工质容易出现局部烧干现象,但在较低的加热功率下则传热热阻则比较小,系统运行良好。(4)建立了单环路二维脉动热管数学模型,并在不同的蒸发段边界条件(50 W/m~2、100 W/m~2、1000 W/m~2、5000 W/m~2)下进行了数值模拟计算。结果显示,管内气态和液态工质会出现拉伸、汇聚和撕裂现象。且随着蒸发段热流密度的增大,管内的气塞更加破碎。同时,结合压力和温度分布云图可知,管内能够形成循环流动。(本文来源于《北京建筑大学》期刊2019-06-01）
脉动传热论文开题报告
（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：
脉动热管在电子器件冷却领域具有良好的应用前景,深入研究其传热性能优化方法与应用具有重要的指导意义。本文综述了脉动热管传热性能优化的实验研究,分析了管路结构改进,使用新型工质和内表面修饰叁种优化策略,重点论述了脉动热管强化换热机制,最后探究了脉动热管传热性能优化的发展趋势。
（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。
脉动传热论文参考文献
[1].黄晓明,卢晓剑,许国良,陈新涛,段洋.脉动热管不同热负荷下管内流型及传热特性分析[J].应用能源技术.2019
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[5].张东伟,蒋二辉,周俊杰,沈超,徐荣吉.脉动热管强化传热技术研究进展[J].科学技术与工程.2019
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[9].徐严严.石墨烯纳米流体脉动热管传热性能实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019
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