微柱复合多孔介质沸腾换热特性实验研究
发布时间：2021-06-06 11:06
沸腾传热具有占据空间小,换热性能好的优点,是一种高效散热方式,广泛应用于各种领域。换热表面形貌和结构对沸腾换热性能有至关重要的影响,本论文考察了微柱复合多孔介质结构表面对池沸腾换热性能的影响,进行了相应的实验和分析,为强化沸腾换热提供了实验依据。本文首先根据实验要求设计、搭建了可视化池沸腾实验系统。分析装置的原理和测试方法,介绍了实验数据的采集过程,数据的处理方法及误差分析。然后根据实验预想设计并制备了光滑表面、均匀泡沫铜表面和微柱复合多孔介质表面。制备微柱复合多孔介质表面主要包括焊材的选择,泡沫铜的焊接和微柱表面的加工。并以去离子水为实验工质,实验测试了光滑表面、均匀泡沫铜表面和微柱复合多孔介质表面的池沸腾换热性能;结合表面结构特点,深入分析不同结构表面换热特性,气泡动态变化和强化沸腾机理。本文的主要内容及研究成果总结如下:（1）分析微柱复合多孔结构表面沸腾换热特性,并与均匀泡沫铜表面、光滑表面进行比较,发现:在相同的壁面过热度下,基本上微柱复合多孔介质表面的热流密度、表面换热系数均高于均匀泡沫铜表面、光滑表面;在实验范围内,微柱复合多孔结构表面的最大热流密度为3.31×10
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沸腾换热曲线
图 1.2 交叉排列微柱状 图 1.3（a） 人造孔穴示意图图 1.3 （b）微翅、微柱、倾斜微槽道结构示意图Yu C.K 和 Lu D.C[16]实验研究柱状翅片的几何参数高度和柱间距对沸腾换热性能的影响。采用线切割加工技术，在边长为 10mm 的无氧铜方柱表面加工出柱间距分别为 0.5mm，1mm，2mm，高度分别为 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱状翅片阵列结构。减小柱间距，增大柱高，增加相邻柱间气液流动阻力。当快达到 CHF 时，在柱间易形成蘑菇状气泡，并形成干涸。但是实验测试结果
图 1.2 交叉排列微柱状 图 1.3（a） 人造孔穴示意图图 1.3 （b）微翅、微柱、倾斜微槽道结构示意图Yu C.K 和 Lu D.C[16]实验研究柱状翅片的几何参数高度和柱间距对沸腾换热性能的影响。采用线切割加工技术，在边长为 10mm 的无氧铜方柱表面加工出柱间距分别为 0.5mm，1mm，2mm，高度分别为 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱状翅片阵列结构。减小柱间距，增大柱高，增加相邻柱间气液流动阻力。当快达到 CHF 时，在柱间易形成蘑菇状气泡，并形成干涸。但是实验测试结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]微槽群结构对微纳复合表面汽泡周期的影响[J]. 戴新龙,叶伏秋,胡学功,周文斌,栾义军,于樱迎,唐瑾晨. 吉首大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]铜基双尺度多孔表面厚度对沸腾传热的影响[J]. 汪亚桥,莫冬传,吕树申. 工程热物理学报. 2016(07)
[3]交错排列柱状微结构表面池沸腾换热实验研究[J]. 刘泳辰,魏进家,孔新,张永海. 西安交通大学学报. 2016(07)
[4]柱状微结构表面强化沸腾换热研究综述[J]. 魏进家,张永海. 化工学报. 2016(01)
[5]开孔金属泡沫池内沸腾换热特性研究[J]. 毛玉博,陈威,王记. 低温与超导. 2015(06)
[6]多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能[J]. 周述璋,王焰新,侯亭波,潘敏强,汤勇. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(07)
[7]烧结多孔管的制作及其沸腾传热研究[J]. 周述璋,侯亭波,潘敏强,韩尧,陈妍. 装备环境工程. 2014(03)
[8]低孔密度泡沫金属的材质和厚度对池沸腾传热性能的影响[J]. 徐治国,赵长颖. 热科学与技术. 2013(04)
[9]烧结多尺度表面与光表面池沸腾换热特性比较[J]. 赵紫薇,薛强,纪献兵,徐进良. 工程热物理学报. 2013(04)
[10]水在开孔泡沫铜中的池沸腾传热特性[J]. 程云,李菊香,莫光东. 化工学报. 2013(04)
博士论文
[1]泡沫金属强化沸腾传热过程的研究[D]. 施娟.东南大学 2015
[2]微尺度核态池沸腾传热传质特性及机理研究[D]. 毕景良.清华大学 2014
[3]多孔结构的烧结成型机理及沸腾传热性能[D]. 周述璋.华南理工大学 2014
[4]用于电子冷却的平板热管均热器及其传热特性研究[D]. 王晨.北京工业大学 2013
硕士论文
[1]高热流密度芯片用热管散热器的实验研究及复合微结构的优化设计[D]. 郝俊娇.北京化工大学 2015
[2]微纳米结构表面沸腾换热的实验研究[D]. 李兰兰.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]多孔复合结构强化沸腾实验研究[D]. 孔锐.华南理工大学 2013
[4]铜纳米线阵列表面强化池沸腾换热的实验研究[D]. 陈凯.南京理工大学 2013
[5]核态池沸腾中近壁面汽泡动力学特性对传热的影响[D]. 张璐.清华大学 2008
[6]泡沫金属的基本力学性质及本构关系[D]. 甘秋兰.湘潭大学 2004
本文编号：3214258
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沸腾换热曲线
图 1.2 交叉排列微柱状 图 1.3（a） 人造孔穴示意图图 1.3 （b）微翅、微柱、倾斜微槽道结构示意图Yu C.K 和 Lu D.C[16]实验研究柱状翅片的几何参数高度和柱间距对沸腾换热性能的影响。采用线切割加工技术，在边长为 10mm 的无氧铜方柱表面加工出柱间距分别为 0.5mm，1mm，2mm，高度分别为 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱状翅片阵列结构。减小柱间距，增大柱高，增加相邻柱间气液流动阻力。当快达到 CHF 时，在柱间易形成蘑菇状气泡，并形成干涸。但是实验测试结果
图 1.2 交叉排列微柱状 图 1.3（a） 人造孔穴示意图图 1.3 （b）微翅、微柱、倾斜微槽道结构示意图Yu C.K 和 Lu D.C[16]实验研究柱状翅片的几何参数高度和柱间距对沸腾换热性能的影响。采用线切割加工技术，在边长为 10mm 的无氧铜方柱表面加工出柱间距分别为 0.5mm，1mm，2mm，高度分别为 0.5mm，1mm，2mm 和 4mm的柱状翅片阵列结构。减小柱间距，增大柱高，增加相邻柱间气液流动阻力。当快达到 CHF 时，在柱间易形成蘑菇状气泡，并形成干涸。但是实验测试结果
【参考文献】：
期刊论文
[1]微槽群结构对微纳复合表面汽泡周期的影响[J]. 戴新龙,叶伏秋,胡学功,周文斌,栾义军,于樱迎,唐瑾晨. 吉首大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]铜基双尺度多孔表面厚度对沸腾传热的影响[J]. 汪亚桥,莫冬传,吕树申. 工程热物理学报. 2016(07)
[3]交错排列柱状微结构表面池沸腾换热实验研究[J]. 刘泳辰,魏进家,孔新,张永海. 西安交通大学学报. 2016(07)
[4]柱状微结构表面强化沸腾换热研究综述[J]. 魏进家,张永海. 化工学报. 2016(01)
[5]开孔金属泡沫池内沸腾换热特性研究[J]. 毛玉博,陈威,王记. 低温与超导. 2015(06)
[6]多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能[J]. 周述璋,王焰新,侯亭波,潘敏强,汤勇. 华南理工大学学报(自然科学版). 2014(07)
[7]烧结多孔管的制作及其沸腾传热研究[J]. 周述璋,侯亭波,潘敏强,韩尧,陈妍. 装备环境工程. 2014(03)
[8]低孔密度泡沫金属的材质和厚度对池沸腾传热性能的影响[J]. 徐治国,赵长颖. 热科学与技术. 2013(04)
[9]烧结多尺度表面与光表面池沸腾换热特性比较[J]. 赵紫薇,薛强,纪献兵,徐进良. 工程热物理学报. 2013(04)
[10]水在开孔泡沫铜中的池沸腾传热特性[J]. 程云,李菊香,莫光东. 化工学报. 2013(04)
博士论文
[1]泡沫金属强化沸腾传热过程的研究[D]. 施娟.东南大学 2015
[2]微尺度核态池沸腾传热传质特性及机理研究[D]. 毕景良.清华大学 2014
[3]多孔结构的烧结成型机理及沸腾传热性能[D]. 周述璋.华南理工大学 2014
[4]用于电子冷却的平板热管均热器及其传热特性研究[D]. 王晨.北京工业大学 2013
硕士论文
[1]高热流密度芯片用热管散热器的实验研究及复合微结构的优化设计[D]. 郝俊娇.北京化工大学 2015
[2]微纳米结构表面沸腾换热的实验研究[D]. 李兰兰.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013
[3]多孔复合结构强化沸腾实验研究[D]. 孔锐.华南理工大学 2013
[4]铜纳米线阵列表面强化池沸腾换热的实验研究[D]. 陈凯.南京理工大学 2013
[5]核态池沸腾中近壁面汽泡动力学特性对传热的影响[D]. 张璐.清华大学 2008
[6]泡沫金属的基本力学性质及本构关系[D]. 甘秋兰.湘潭大学 2004
本文编号：3214258
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