纳米流体热管传热特性的试验研究

发布时间：2017-10-22 17:18

  本文关键词：纳米流体热管传热特性的试验研究

  更多相关文章： 纳米流体 微槽道 平板热管 传热特性 强化换热

【摘要】：随着科技的飞速发展,对于微小型、集成化和高热流密度的电子元器件,普通工质的热管已经不能满足其散热要求,纳米流体热管的研究,受到了越来越多研究员的重视,逐渐成为国内外强化换热研究的热点方向。本文通过查阅大量的国内外文献,总结出纳米流体的制备方法和纳米流体热管的研究理论,将Al2O3纳米粒子添加到去离子水中,制备Al2O3-水纳米流体,将其充注到热管管壳中,对Al2O3-水纳米流体微槽群平板热管进行实验研究。首先,利用两步法制备体积份额为0.5%、1%、1.5%和2%的Al2O3-水纳米流体。通过纳米流体的悬浮稳定性的表征方法,评价粒子悬浮的稳定性。实验表明,将纳米粒子Al2O3添加到去离子水中的最佳分散工艺为超声振荡2小时。本文介绍热管的制作工艺,利用线切割技术加工微槽群平板热管管壳,管内的微型槽道为矩形。利用工质充注装置,将Al2O3-水纳米流体充注管壳中,制作Al2O3-水纳米流体热管。搭建热管传热性能实验台,测试Al2O3-水纳米流体热管在不同工况下的传热性能。对于本文研究的纳米流体微槽群平板热管,当充液率为20%,氧化铝粒子的体积份额为1.5%时,热管的传热性能最好。在相同功况下,Al2O3-水纳米流体热管比水热管的当量导热系数提高15.6%。热管垂直放置时,比水平状态的当量导热系数提高了26.4%。对于纳米流体微槽群平板热管,存在最佳的纳米粒子体积份额,使纳米流体热管的传热性能达到最佳。纳米流体是一种适用于微槽群热管的新型传热工质,在强化微槽群热管传热方面具有良好的应用前景和发展潜力。
【关键词】：纳米流体 微槽道 平板热管 传热特性 强化换热
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK124;TK172.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 背景介绍11
• 1.2 航空电子设备中的散热技术11-15
• 1.3 纳米流体的研究状况15-17
• 1.4 纳米流体在热管中的应用研究17-20
• 1.5 本文主要研究的内容20-21
• 第2章 纳米流体的制备与稳定性分析21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 纳米流体的制备及表征21-23
• 2.2.1 纳米流体制备方法21-23
• 2.2.2 纳米流体的表征方法23
• 2.3 氧化铝-水纳米流体的制备实验23-26
• 2.3.1 实验原料及仪器24-25
• 2.3.2 氧化铝纳米粒子的表征25-26
• 2.4 氧化铝-水纳米流体稳定性分析26-29
• 2.5 本章总结29-30
• 第3章 热管实验件与实验测温系统30-42
• 3.1 热管的制作30-36
• 3.1.1 热管的加工工序30-33
• 3.1.2 热管的充液33-35
• 3.1.3 热管的检验35-36
• 3.2 实验测温系统36-39
• 3.2.1 实验装置36-37
• 3.2.2 加热、冷却系统37-38
• 3.2.3 测温系统38-39
• 3.3 实验方法与步骤39-41
• 3.3.1 实验方案39-40
• 3.3.2 实验步骤40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 纳米流体热管传热实验结果与分析42-58
• 4.1 引言42
• 4.2 热管传热性能评价42-43
• 4.3 实验结果及分析43-56
• 4.3.1 充液率对热管传热特性的影响43-47
• 4.3.2 纳米流体体积份额对热管传热影响47-49
• 4.3.3 不同工质对热管传热影响49-51
• 4.3.4 热管的启动特性51-53
• 4.3.5 冷却强度对热管特性的影响53-54
• 4.3.6 不同工作倾角下的热管传热性能54-56
• 4.4 本章小结56-58
• 结论58-60
• 参考文献60-62
• 致谢62-63
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文63

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本文编号：1079318