截面形状对微通道内纳米流体流动与换热的影响研究

发布时间：2021-03-18 09:51

　　随着工业技术需求与微纳米尺度散热的迅猛发展,在微小区域内面对的高热流密度问题日趋严峻。如在微电子系统,高速机械狭小区域等提出了更高的换热效率。微小区域散热效率高的微通道散热技术倍受人们关注,诸多国内外研究成果验证了依托微通道散热技术在高热流密度下的微小区域散热有着强劲的发展前景。另一方面,纳米流冷却液由于在基液中添加了固态纳米粒子,依托粒子的布朗运动提升基液换热效率从而实现了导热性能的提升。针对微通道散热效率低等问题,本文采用设计不同微通道结构和制备纳米流体,将纳米流体应用到微通道中,对微通道散热性能进行了分析研究,主要研究内容如下:1.利用线切割精密制造技术,对线切割制造技术的理论成形进行了分析和讨论。得出线切割制造不同微通道结构的可行性,重点研究了切削速度对制造成形的影响,最后得出矩形微通道和三角形微通道的成形效果较好。最后对三角形、矩形、梯形微通道的数学模型进行建立和分析计算,为后文的仿真及实验分析提供基础。2.采用仿真分析技术,对微通道截面形状为三角形、梯形、矩形微通道进行建模仿真和计算。计算结果表明,在相同初始条件下,以初试速度为2m/s为例,矩形通道具有最好的流动性,研究条... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１蜂窝状微通道散热器结构：（ａ）微通道散热器；（ｂ）微通道内部结构图??

必须控制切削速度及脉冲电流才能顺利进行，故在工件装夹完毕后对刀，以??脉冲电流为２．５Ａ，进给速度为１７００ｍｍ２／ｈ的条件下进行加工，能够达到理想的加??工效果。加工机床如图２－２所示。??ｒ－ｔｆ?翁??麩画?ｉ?ｒ??丨ｂ?＇??．?—??？?ｉｇ??图２－２?Ｄｋ７７４０线切割机床??２．２．３微通道的微观结构表征??如图２－３，?２－４，?２－５所示，加工完成后，通过ＳＥＭ微观形貌观察中发现，在加??工过程中产生了一定数量的毛剌，且不同部位的微通道的毛刺数量不一样。进一??１０??

电极丝?ｒ寸祀??图２－１线切割加工原理图??本文选用的是型号为Ｄｋ７７４０的电火花加工机床，将原先设计好的二维图形??导入到加工系统中，经过几次试切割，因材料的碎屑容易粘在钼丝上，不容易排??屑，必须控制切削速度及脉冲电流才能顺利进行，故在工件装夹完毕后对刀，以??脉冲电流为２．５Ａ，进给速度为１７００ｍｍ２／ｈ的条件下进行加工，能够达到理想的加??工效果。加工机床如图２－２所示。??ｒ－ｔｆ?翁??麩画?ｉ?ｒ??丨ｂ?＇??．?—??？?ｉｇ??图２－２?Ｄｋ７７４０线切割机床??２．２．３微通道的微观结构表征??如图２－３，?２－４，?２－５所示，加工完成后，通过ＳＥＭ微观形貌观察中发现，在加??工过程中产生了一定数量的毛剌，且不同部位的微通道的毛刺数量不一样。进一??１０??

【参考文献】：
期刊论文
[1]微通道内纳米流体的流动与换热特性[J]. 夏国栋,杜墨,刘冉.  北京工业大学学报. 2016(03)
[2]周向平行细通道夹套的换热特性[J]. 冯振飞,何荣伟,朱礼,林清宇,覃杏珍,覃宇奔,黄祖强.  过程工程学报. 2015(06)
[3]等边三角形微通道内层流的流动特性和换热特性的研究[J]. 何颖,邵宝东,程赫明.  应用数学和力学. 2014(03)
[4]几何尺寸对矩形微通道液体流动和传热性能的影响[J]. 刘赵淼,逄燕,申峰.  机械工程学报. 2012(16)
[5]微通道内种子汽泡抑制沸腾不稳定性研究[J]. 刘国华,徐进良,李倩,王斌.  工程热物理学报. 2010(06)
[6]三角形微通道流动冷凝的实验研究[J]. 吴嘉峰,陈永平,施明恒,肖春梅,张程宾,杨迎春.  工程热物理学报. 2009(05)
[7]微通道内单相流流动特性的实验研究进展[J]. 郑慧凡,秦贵棉,范晓伟,李安桂,张文全.  节能技术. 2008(01)
[8]基于一种微通道散热器的散热实验研究[J]. 程婷,罗小兵,黄素逸,刘胜.  半导体光电. 2007(06)
[9]纳米流体的制备及传热性能研究的现状[J]. 蔡艳华,马冬梅,王金刚,俞海军,朱根华.  材料研究与应用. 2007(04)
[10]微通道冷凝研究的进展与展望[J]. 陈永平,肖春梅,施明恒,吴嘉峰.  化工学报. 2007(09)

硕士论文
[1]微通道内流体的流动与换热的理论研究和数值分析[D]. 董晋标.西安电子科技大学 2007



本文编号：3088136