微通道强化传热传质结构制造及性能研究

发布时间：2021-11-07 13:52

　　热管理在能源开发与节约方面有着十分重要的作用,而提高换热效率的方案须兼顾高效性和经济性。微通道换热结构,结构简单却强化效果显著,是最高效低成本的强化换热方案。本文以微通道换热结构的设计制造、优化和强化传热传质为主线,对微通道的结构进行设计制造,对铝微通道热管进行倾角和工质的优化,最后采用微纳技术对微通道进行强化传热传质。主要研究内容如下:针对目前微尺度下丙酮在铝微通道流动的优化研究欠缺,本文对基于丙酮流体的铝微通道的深宽比、齿厚和传热强化筋参数采用数值模拟法进行优化设计。模拟结果表明:深宽比对微通道的热阻影响很大,深宽比越大的微通道,整体热阻越小;齿厚的优化研究结果显示,0.36 mm是最优齿厚,此时对应的怒塞尔数最大;在本文研究的三个传热强化筋间距中,最优间距是2.05 mm。铝微通道集成于热管的典型方式是微通道铝热管阵列,本文设计了微通道铝热管阵列的制造工艺,并开展了对微通道铝热管阵列的最优倾角和工质优选理论的研究。本文首次揭示了基于液膜厚度的倾角机理,提出了槽道热管的最优倾角准则。结果发现:由于重力对轴向液膜厚度分布的影响很大,槽道热管的热阻对角度十分敏感;在本文研究的微通道铝热... 

【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】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

不同材料基体沟槽采用的加工方法

提出一种犁切-挤压工艺来制造微热管。该工艺采用多齿刀具，在刀具推力的作用下，切削刃克服犁切阻力进而加工出微沟槽，铜表面先被刀刃破开再受到刀侧刃的挤压。该种特殊加工得到的沟槽具有主次双沟槽结构，如图1-2所示，在大的主沟槽之

图 1- 2 犁切-挤压成形的双沟槽强化结构 Plough-extrusion process for double-grooves enhancing structur一种高效加工方法是高速充液旋压法。Tang Yong[26]压法，如图 1- 3 所示，该方法在原始管材内部充满润力和使铜管均匀前进的牵引力，形成合力，管壳发生当的微沟槽。所充的润滑油既能冷却又能减少旋压珠质量。该方法生产效率高成本低，适合工业上的大批沟槽深宽比较高，适用范围广。广东新创意科技有限管，制作成微沟槽热管，形成成熟的工业产品。

【参考文献】：
期刊论文
[1]去合金化制备纳米多孔铜及铜合金的最新研究进展[J]. 禹贤斌,李永喜,袁斌.  材料导报. 2015(15)
[2]倾斜角度对平板热管性能影响的实验研究[J]. 王晨,刘中良,张广孟,张明,徐嘉爽.  工程热物理学报. 2012(08)
[3]光伏电站输出功率影响因素分析[J]. 张雪莉,刘其辉,马会萌,李蓓.  电网与清洁能源. 2012(05)
[4]平板微热管阵列及其传热特性[J]. 赵耀华,王宏燕,刁彦华,王欣悦,邓月超.  化工学报. 2011(02)
[5]微沟槽热管传热性能实验研究[J]. 谢添锦,谢晋.  机械设计与制造. 2010(06)
[6]槽道吸液芯热管的研究进展[J]. 陶汉中,张红,庄骏.  化工进展. 2010(03)
[7]微热管的灌注抽真空制造技术[J]. 陆龙生,汤勇,袁冬,蒋乐伦.  机械工程学报. 2009(06)
[8]太阳电池及光伏热（PV/T）结构的实验研究[J]. 赵军,秦娜,段征强.  太阳能学报. 2009(03)
[9]二氧化硅薄膜导热系数试验研究[J]. 胡明雨,陈震,杨决宽,庄苹,朱健,陈云飞.  东南大学学报(自然科学版). 2005(03)
[10]三种微槽结构的平板热管的传热性能实验研究[J]. 范春利,曲伟,孙丰瑞,杨立,马同泽.  电子器件. 2003(04)

博士论文
[1]表面纳米多孔结构制备及其强化沸腾传热性能研究[D]. 唐彪.华南理工大学 2013



本文编号：3481971