基于场协同原理的泡沫金属热沉流动换热特性模拟

发布时间：2017-07-28 15:23

  本文关键词：基于场协同原理的泡沫金属热沉流动换热特性模拟

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【摘要】：泡沫金属具有非常大的比表面积和良好的导热性能.为研究不同冲刷方式下泡沫金属的换热特性,建立三维矩形泡沫金属换热模型.通过数值模拟,分析两种不同冲刷方式对泡沫金属热沉特性的影响,以及泡沫金属孔隙率、孔密度、流速对其换热性能的具体作用.模拟结果表明:垂直冲刷方式下,加热面温度均匀性、系统热阻和表面换热系数等换热特性明显优于水平冲刷方式,这与场协同原理是基本吻合.其受热面温度分布均匀性也优于水平冲刷,这是由于在垂直冲刷下,温度场与流场的协同特性得以很大改善所致.文中研究范围无论何种冲刷方式,泡沫金属热沉的换热性能受孔隙率影响较大,孔密度的影响次之,但孔隙率和孔密度对系统压降均起很大作用,流动阻力也随之增大;在相同的孔密度和来流流速条件下,随着孔隙率的增加,Nu数先增大后减小,存在最优孔隙率,当孔隙率处于0.7~0.8范围时,两种冲刷方式下换热性能最好.
【作者单位】： 江苏科技大学能源与动力工程学院;
【关键词】： 泡沫金属 对流换热 场协同原理
【基金】：国家自然科学青年基金资助项目(21406095)
【分类号】：TK124
【正文快照】： 下一代电子芯片的散热热流密度将会超过100 W/cm2数量级.传统的肋片散热方式难以处理如此高的热流密度,因此研究更有效的紧凑型散热器变得非常重要,它在性能方面主要有3个方面的要求:1流动阻力损失小,从而泵功消耗变小;2冷却换热速率高;3温度分布均匀性好.为进一步增加紧凑式

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6 鲁嘉华;张志英;;地铁岛式站台火灾环境监测与控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期

7 马淼;田懋;景何仿;李春光;;天然河道数值模拟中网格生成中插值方法的研究及应用[J];安徽农业科学;2011年28期

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3 王德庆,石子源;泡沫金属的生产、性能与应用[J];大连铁道学院学报;2001年02期

4 赵维民,马彦东,侯淑萍,郝仲伟;泡沫金属的发展现状研究与应用[J];河北工业大学学报;2001年03期

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6 谢兰生,陈明和,童国权,高霖;微结构几何形状对开孔泡沫金属屈服行为的影响[J];机械科学与技术;2004年10期

7 左孝青,孙加林;泡沫金属的性能及应用研究进展[J];昆明理工大学学报(理工版);2005年01期

8 毛春升;;泡沫金属——汽车用新材料[J];世界有色金属;2006年04期

9 王晓明;史承明;;泡沫金属及其在建筑工程中的应用[J];工业建筑;2006年S1期

10 孟文哲;杨思一;;规则孔型泡沫金属的设计制造研究[J];新技术新工艺;2006年10期

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1 杨思一;吕广庶;;具有规则孔型的泡沫金属结构设计与制造方法研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年

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6 蒋家桥;黄西成;胡时胜;;泡沫金属缓冲器的设计新方法及应用[A];中国工程物理研究院科技年报（2003）[C];2003年

7 李剑荣;寇东鹏;虞吉林;;具有双重尺寸孔结构的开孔泡沫金属的优化设计[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

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9 高建成;刘赵淼;;泡沫金属的力学性能研究进展[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年

10 杨秀;陈振乾;施明恒;;泡沫金属内流体冻结相变传热过程的研究[A];中国制冷学会2007学术年会论文集[C];2007年

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1 张译中;金属泡沫材料研究进展[N];世界金属导报;2002年

2 中航工业制造所 侯红亮;新型轻量化功能与结构材料——泡沫金属及其三明治结构[N];中国航空报;2014年

3 石发清;制备泡末铝工艺的研究[N];中国有色金属报;2005年

4 李有观;制造泡沫铝合金材料的新技术[N];中国有色金属报;2005年

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2 李科;泡沫金属发泡过程的泡沫演化动力学研究[D];大连理工大学;2009年

3 韩春光;拉伸条件下泡沫金属的细观统计分析模型及统计特性研究[D];华南理工大学;2011年

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6 寇东鹏;细观结构对多孔金属材料力学性能的影响及多目标优化设计[D];中国科学技术大学;2008年

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9 庞秋;Ni-Cr-Fe泡沫合金固相浸渗制备及高温氧化行为研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

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本文编号：584717