电场作用下微槽群热沉内液体润湿特性研究
发布时间：2021-01-20 19:11
当微槽群热沉热流密度较高时,其内部液体工质蒸发加剧、流动阻力增大,微槽群热沉内会发生局部乃至全面干涸,传热恶化,性能下降。改善微槽群热沉内液体润湿,避免干涸,对其相变换热至关重要。电水动力学（EHD）效应作为一种有效的主动强化换热手段,可以强化微槽群热沉内液体润湿特性并减缓干涸,从而强化微槽群热沉内传热特性。本文对电场作用下微槽群热沉内液体润湿与干涸特性进行了实验与理论研究,旨在通过电水动力学效应改善微槽群热沉内液体润湿特性以达到强化微槽群热沉内相变换热的目的,并为电场环境下微槽群热管理系统的强化传热提供理论依据。本文首先对电场作用下微槽群热沉内液体润湿特性的变化规律进行实验研究。使用高速摄像机拍摄电场作用下开放式矩形毛细微槽群热沉内蒸馏水工质的润湿长度,使用红外热像仪对微槽群热沉表面温度进行观测,从而得到微槽群热沉内液体润湿长度随微槽倾斜角度、热流密度、微槽尺寸以及电场强度的变化规律。实验研究发现:当微槽群热沉倾斜角度较低时,电场对微槽群热沉内润湿长度强化不明显;随着倾斜角度的增加,电场对微槽群热沉内液体润湿长度的强化增强。当微槽群热沉热流密度较低时,电场对微槽群热沉内润湿长度强化显...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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为７．７％？１４．３％，但在后续的理论计算中采用的是实际微槽到尺寸，因此??加工上的误差并不影响课题研宄过程。不同尺寸的微槽群热沉的实际微槽截面图??如图２．２所示。??表２．１微槽群热沉槽道尺寸??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｇｒｏｏｖｅｓ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｇｒｏｏｖｅｓ?ｈｅａｔ?ｓｉｎｋ??微槽宽度（ｍｍ）?微槽深度（ｍｍ）?微槽间距（ｍｍ）??序号???深宽比??设计?实际?设计?实际?设计?实际??１?０．２?０．２３?０．４?０．４５?０．４?０．４４?２．０??２?０．２?０．２３?０．５?０．５５?０．４?０．４４?２．４??３?０．２?０．２３?０．６?０．６５?０．４?０．４４?２．８??４?０．３?０．３５?０．５?０．５５?０．４?０．４４?１．６??５?０．３?０．３５?０．６?０．６５?０．４?０．４４?１．９????－■??（ａ）?Ｎｏ．?１??…’ｉ?國一?ｕ??（ｃ）?Ｎｏ．３?（ｄ）?Ｎｏ．４??羣署??（ｅ）?Ｎｏ．５??图２．２微槽群截面图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｇｒｏｏｖｅｓ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]微通道里流速分布对大功率LED散热性能的模拟分析[J]. 侯亭波. 化学工程与装备. 2017(11)
[2]基于热电制冷的电子器件稳态散热应用分析[J]. 王延,尹本浩,祁成武. 电子机械工程. 2017(05)
[3]大功率LED散热技术研究现状[J]. 李思琪,张善端. 光源与照明. 2017(03)
[4]电子器件散热中新型热管的研究与应用[J]. 翁建华,石梦琦,崔晓钰. 机电产品开发与创新. 2017(05)
[5]微纳米复合结构强化微通道内沸腾换热的研究进展[J]. 赵亚东,张伟,李亚,柴永志. 微纳电子技术. 2017(05)
[6]微机电系统在电子通讯领域中的应用[J]. 伍鹏,陈晓铭,王深. 信息与电脑(理论版). 2016(12)
[7]电场强化微槽道结构蒸发器传热特性的实验研究[J]. 刁彦华,汪顺,郭磊,刘岩,赵耀华. 北京工业大学学报. 2014(11)
[8]大功率电力电子设备用微槽道系统实验研究[J]. 胡晓,林贵平,王宇鹏,叶青,宗波,乔尔敏. 电工电能新技术. 2014(07)
[9]电场强化微槽道结构毛细芯蒸发器的传热特性[J]. 郭磊,刁彦华,赵耀华,刘岩,汪顺. 化工学报. 2014(S1)
[10]振动条件下矩形毛细微槽中液膜变形规律的实验研究[J]. 郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟. 工程热物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]微槽群相变冷却激光器热管理系统取热单元相关基础及关键技术研究[D]. 王涛.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]高性能微槽群相变散热系统的研究[D]. 胡学功.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
硕士论文
[1]电场作用下毛细微槽群热沉内换热特性的实验研究[D]. 方霞珍.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[2]振动对微槽群热沉三相接触线及换热特性影响的实验研究[D]. 曹薇.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
本文编号：2989615
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｃｈｕｎｇ电极布置Ｉ１９】??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｂｙ?Ｃｈｕｎｇ１１９１??
２．?１实验系统与实验方法??本节对电场作用下微槽群热沉内液体润湿性能的实验系统及方法进行介绍。??２．１．１实验台设计要求??（１）本实验台目的为测量电场作用下微槽群热沉内液体润湿特性，主要的测量对??象为电场作用下竖直开放性矩形毛细微槽群内液体润湿长度。??（２）微槽群热沉实验件需要具有良好的绝缘性能。微槽群实验件的微槽道尺寸需??设计合理，竖直情形放置时爬升高度要大，槽宽槽深均需要有对比组。??（３）采用的电极结构要简单可行，电极布置形式需对润湿长度有一定提升。电极??需要与液体工质接触，从而对液体工质产生库伦力、电泳力等作用。??（４）因为实验中引入高压电场，在实验过程中需要保证实验人员人身安全以及实??验室设备的安全稳定运行，这也是实验考虑的首要条件。??２．１．２实验系统??如图２．１所示，本实验系统主要由微槽群热沉实验组件、高压发生装置、温??度测量系统、高速摄像装置和照明系统等组成，下面进行详细介绍。??
为７．７％？１４．３％，但在后续的理论计算中采用的是实际微槽到尺寸，因此??加工上的误差并不影响课题研宄过程。不同尺寸的微槽群热沉的实际微槽截面图??如图２．２所示。??表２．１微槽群热沉槽道尺寸??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｇｒｏｏｖｅｓ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｇｒｏｏｖｅｓ?ｈｅａｔ?ｓｉｎｋ??微槽宽度（ｍｍ）?微槽深度（ｍｍ）?微槽间距（ｍｍ）??序号???深宽比??设计?实际?设计?实际?设计?实际??１?０．２?０．２３?０．４?０．４５?０．４?０．４４?２．０??２?０．２?０．２３?０．５?０．５５?０．４?０．４４?２．４??３?０．２?０．２３?０．６?０．６５?０．４?０．４４?２．８??４?０．３?０．３５?０．５?０．５５?０．４?０．４４?１．６??５?０．３?０．３５?０．６?０．６５?０．４?０．４４?１．９????－■??（ａ）?Ｎｏ．?１??…’ｉ?國一?ｕ??（ｃ）?Ｎｏ．３?（ｄ）?Ｎｏ．４??羣署??（ｅ）?Ｎｏ．５??图２．２微槽群截面图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｇｒｏｏｖｅｓ??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]微通道里流速分布对大功率LED散热性能的模拟分析[J]. 侯亭波. 化学工程与装备. 2017(11)
[2]基于热电制冷的电子器件稳态散热应用分析[J]. 王延,尹本浩,祁成武. 电子机械工程. 2017(05)
[3]大功率LED散热技术研究现状[J]. 李思琪,张善端. 光源与照明. 2017(03)
[4]电子器件散热中新型热管的研究与应用[J]. 翁建华,石梦琦,崔晓钰. 机电产品开发与创新. 2017(05)
[5]微纳米复合结构强化微通道内沸腾换热的研究进展[J]. 赵亚东,张伟,李亚,柴永志. 微纳电子技术. 2017(05)
[6]微机电系统在电子通讯领域中的应用[J]. 伍鹏,陈晓铭,王深. 信息与电脑(理论版). 2016(12)
[7]电场强化微槽道结构蒸发器传热特性的实验研究[J]. 刁彦华,汪顺,郭磊,刘岩,赵耀华. 北京工业大学学报. 2014(11)
[8]大功率电力电子设备用微槽道系统实验研究[J]. 胡晓,林贵平,王宇鹏,叶青,宗波,乔尔敏. 电工电能新技术. 2014(07)
[9]电场强化微槽道结构毛细芯蒸发器的传热特性[J]. 郭磊,刁彦华,赵耀华,刘岩,汪顺. 化工学报. 2014(S1)
[10]振动条件下矩形毛细微槽中液膜变形规律的实验研究[J]. 郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟. 工程热物理学报. 2013(11)
博士论文
[1]微槽群相变冷却激光器热管理系统取热单元相关基础及关键技术研究[D]. 王涛.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2008
[2]高性能微槽群相变散热系统的研究[D]. 胡学功.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2005
硕士论文
[1]电场作用下毛细微槽群热沉内换热特性的实验研究[D]. 方霞珍.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[2]振动对微槽群热沉三相接触线及换热特性影响的实验研究[D]. 曹薇.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
本文编号：2989615
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