狭窄矩形微通道内过冷流动沸腾传热实验研究

发布时间：2021-09-04 06:37

　　微通道流动沸腾技术在高功率密度微电子器件散热方面具有非常重要的应用。本文以去离子水为流体工质,对宽度为5.01 mm、高度为0.52 mm、加热段长度为30 mm的大宽高比单面加热狭窄矩形微通道内的过冷流动沸腾传热特性进行了实验研究,并结合高速摄像进行流动可视化揭示了传热机理。热流密度的范围为0-30 W/cm²,质量流量的范围为200-500 kg/m²s,入口过冷度的范围为5-20℃。实验中还设置了四个不同的流动方向角,分别为0°（底面加热水平流动）、90°（竖直向上流动）、180°（顶面加热水平流动）、270°（竖直向下流动）,并且进一步采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法在普通亲水硅片表面上制备得到超亲水纳米二氧化硅表面,以探究其对传热的强化作用。本文的主要结果如下:（1）沸腾曲线中具有明显的起始沸腾点（ONB）与临界热流密度（CHF）,且ONB处没有明显的核态沸腾滞后现象。由于通道两侧壁面附近温度梯度较低,该处汽泡成核更为显著。两相流型与热流密度以及时间变化相关,在低热流密度下主要为孤立泡状流,在高热流密度下主要为拉长汽泡... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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微通道换热在一些微机械电子器件中的应用

主要实

浙江大学硕士学位论文3实验方案与数据处理21图3.2等离子体增强化学气相沉积工艺流程(a)进样舱(b)化学气相沉积室图3.3等离子体增强化学气相沉积设备在使用PECVD方法制备纳米二氧化硅表面的过程中，发现反应条件参数对表面润湿性有较大的影响，其关系如表3.2所示。未处理硅片表面具有普通亲水特性，其接触角约为65°；沉积有1000nm厚度二氧化硅的表面同样具有普通亲水特性，其接触角约为50°；而沉积有100nm厚度二氧化硅的表面具有超亲水特性，其接触角小于5°。表3.2PECVD法制备过程参数对表面润湿性的影响过程温度(℃)反应时间(s)沉积速度(nm/s)沉积厚度(nm)接触角(°)亲水硅片表面----~65亲水纳米表面20330~3~1000~50超亲水纳米表面2035~3~100<5为了定量表征不同表面的亲水特性，采用“座滴法”结合OCA20视频接触角采集仪与SCA20接触角测量软件测量表面的静态接触角。测量过程为：将待测样品表面水平放置于

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3382764