基于微通道换热器的分离式重力热管性能分析及优化

发布时间：2023-04-12 03:52

　　分离式重力热管是一种新型散热装置。因其蒸发段和冷凝段分离,动力来自于上升,下降管的制冷剂密度差。故其具有布置灵活,能效比高,运行可靠等优点。广泛应用于基站散热,机房散热等场合。而微通道换热器相较于传统换热器结构紧凑,换热能力强,充液率低。近年来,基于它的研究和应用与日俱增,发展潜力巨大。将微通道换热器应用于分离式重力热管的是一个极具潜力的散热方案。本文为研究分离式重力热管系统工作特性及影响系统性能的因素,首先从分离式重力热管系统的传热性能和动力性能出发,建立了热管系统的稳态数值仿真模型,并编写了相应的仿真程序。随后,搭建了实验台对热管系统进行了实验研究。实验结果表明系统的最佳充液率范围在90%¹10%之间,且较高充液率下系统性能要优于较低充液率。通过比对最佳充液率下实验数据和数值模型的输出结果,在换热量方面相对误差为5.93%,在压力方面相对误差为9.18%。且随条件变化,实验数据与计算结果的变化趋势基本相符。结果表明:在传热条件较差或传热温差较小时,系统性能主要受到系统换热能力不足限制;在换热器高度差较低或系统内部压阻较大时,系统性能主要受动力不足限制。最后,基...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 分离式重力热管原理及研究现状
        1.2.1 分离式重力热管概述
        1.2.2 分离式重力热管传热和流动特点
        1.2.3 分离式重力热管的充液率
        1.2.4 分离式重力热管的传热极限
        1.2.5 国内外研究现状
    1.3 微通道平行流换热器特性及研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 分离式重力热管稳态数值模型
    2.1 热管系统计算流程
    2.2 微通道换热器计算模型
        2.2.1 微通道换热器空气侧模型
        2.2.2 微通道换热器制冷剂侧建模
        2.2.3 微通道换热器计算流程
    2.3 上升管,下降管建模
    2.4 仿真模型的程序实现
        2.4.1 编程工具简介
        2.4.2 仿真模型程序代码
第3章 分离式重力热管实验研究及模型验证
    3.1 实验台搭建及原理
    3.2 实验工况与步骤
    3.3 实验数据分析及模型验证
        3.3.1 不同充液率下系统换热量变化
        3.3.2 不同高度差,温差下系统换热量变化
        3.3.3 不同高度差下系统压力分布的变化
        3.3.4 不同蒸发器风量下系统换热量,压力的变化
    3.4 仿真模型验证
第4章 分离式重力热管系统优化
    4.1 换热器高度差优化分析
    4.2 换热器结构尺寸优化
        4.2.1 换热器流程的优化
        4.2.2 扁管尺寸的优化
        4.2.3 翅片参数优化
        4.2.4 百叶窗参数的优化
第5章 结论与展望
参考文献
附录 1
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3790372