相变传热/储热复合部件的制造与性能研究

发布时间：2022-02-22 11:57

　　相变储热技术和相变传热技术作为相变技术的两大主要技术及应用领域,备受研究人员的关注。相变储热技术以高储能密度的相变材料（PCM）为核心,利用材料自身物态的变化来吸收和释放能量,是能源储能中极具有发展前景的技术,同时该技术优良的温控性能在电子器件领域也有所应用。相变传热技术以热管技术（HP）为主体,以液-汽相变为基础实现高效传热,具有轻质量、高效导热、优良均温和快速响应等性能优势,广泛应用于能源、化工、航空航天以及军用民用的各类电子元器件等领域。并且,相变储热技术和相变传热技术的结合也作为新的研究方向受到研究人员的关注。在此基础上,本文针对相变传热（热管）技术和相变储热技术的复合部件性能进行了探究,通过相变传热技术（热管）和相变储热技术的结合,探究复合相变技术的储热性能、传热性能以及对热管理系统的温控表现等。本文的主要工作如下:（1）在相变传热技术和相变储热技术的原理和理论基础上,分别建立了基于热管的石蜡辅助复合部件（HP-PCM复合部件）和基于石蜡的热管辅助复合部件（PCM-HP复合部件）的有限元分析数值仿真的模型,通过软件ANSYS ICEPAK对HP-PCM和PCM-HP复合部件的... 

【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 相变技术
        1.2.1 相变材料的分类及性能
    1.3 相变传热技术(热管)的应用现状
        1.3.1 功率型LED散热领域
        1.3.2 锂电池组散热领域
        1.3.3 微电子器件散热领域
        1.3.4 航空航天散热领域
    1.4 相变储热技术的应用现状
        1.4.1 电子器件热管理
        1.4.2 锂电池热管理
        1.4.3 蓄热材料及太阳能系统
    1.5 相变传热(热管)与相变储热的复合研究
    1.6 课题来源与研究内容
        1.6.1 课题来源
        1.6.2 研究目标
        1.6.3 研究内容
第二章 复合相变部件的数值模拟
    2.1 引言
    2.2 相变传热技术(热管)和相变储热技术的基本原理
        2.2.1 热管相变传热极限理论
        2.2.2 相变储热技术潜热理论
    2.3 基于热管的石蜡辅助复合部件的数值模拟分析
        2.3.1 有限元模型的建立
        2.3.2 HP-PCM数值模拟结果分析
    2.4 基于石蜡的热管辅助复合部件的数值模拟分析
        2.4.1 PCM-HP数值分析模型的建立
        2.4.2 PCM-HP数值模拟结果分析
    2.5 本章小结
第三章 基于热管的石蜡辅助复合部件的性能探究
    3.1 引言
    3.2 基于热管的石蜡辅助复合部件的结构和工艺
        3.2.1 一体化复合相变热管的结构组成
        3.2.2 一体化复合相变热管的制作工艺
    3.3 实验测试平台的设计与搭建
    3.4 加热阶段填充量对HP-PCM复合部件的传热性能的影响
    3.5 加热阶段散热条件对HP-PCM复合部件传热性能的影响
    3.6 周期瞬态热工况下HP-PCM复合部件传热性能的表现
    3.7 本章小结
第四章 基于石蜡的热管辅助复合部件的性能探究
    4.1 引言
    4.2 基于石蜡的热管辅助复合部件的结构及其制备
        4.2.1 PCM-HP复合部件的结构设计
        4.2.2 PCM-HP复合部件的制备
    4.3 可视化测试平台的设计和搭建
    4.4 基于石蜡的热管辅助复合部件的储热及其可视化与温控性能分析
        4.4.1 PCM-HP复合部件的储热过程及可视化分析
        4.4.2 PCM-HP复合部件的温控性能分析
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCM/泡沫铜/多孔热管复合相变材料的动力电池热管理研究[J]. 刘军,卓威,张文灿,托尼.薛.  功能材料. 2018(07)
[2]动力电池热管理系统中相变材料与热管耦合传热特性[J]. 赵明旭,刘东尧.  新能源进展. 2017(04)
[3]平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能[J]. 刁彦华,汪顺,赵耀华,李诚展,朱婷婷,康亚盟.  北京工业大学学报. 2016(10)
[4]太阳能发电热管吸热器相变蓄热单元性能分析[J]. 宋香娥.  热力发电. 2015(09)
[5]热管蒸发段与冷凝段长度比的最佳值[J]. 范砧,范京溟,陈建军.  计量技术. 2014 (05)
[6]LED散热技术及其研究进展[J]. 郭凌曦,左敦稳,孙玉利,周驰,方钰.  照明工程学报. 2013(04)
[7]一种新型相变材料及其热管式换热器的研究[J]. 章学来,于美,于树轩,林原培,施敏敏.  制冷技术. 2010(04)
[8]基于ANSYS模拟的隔热系统设计[J]. 占成元,李宁,文玉华,焦玉琴,王学军.  机械. 2009(03)
[9]《相变材料与相变储能技术》[J].   科学通报. 2009(04)
[10]热管式相变蓄热换热器储/放能过程中传热特性的实验研究[J]. 王增义,刘中良,马重芳.  工程热物理学报. 2005(06)

硕士论文
[1]受限空间电子元件自然对流散热特性研究[D]. 黄格永.重庆大学 2016
[2]铜纤维骨架复合相变材料的制备及性能研究[D]. 王钒旭.华南理工大学 2016
[3]电子设备高温环境热控制技术实验研究[D]. 王美妮.中北大学 2014



本文编号：3639394