微细槽道隔热器流动及隔热特性研究

发布时间：2020-12-06 22:17

　　装甲车、坦克等军事装备在工作状态时,由于发动机等部件的载荷大,表面相对于外界环境温度较高,在红外探测设备下很容易采集到局部高温。这使得这些装备在战斗中极易受到打击。因此本文将局部高温部件简化为一个固定的高温热源,提出采用微细槽道在高温热源面和外界环境之间隔热,旨在实现冷热面大温差的同时,提升冷面的温度均匀性,从而提升军事装备红外隐身能力。文章首先数值研究了隔热器工作介质进、出口方式对其工作性能的影响。研究中,设计有C型、Z型、Y型、I型四种流动介质进出口方式。数值结果表明,进出口设置方式直接影响其压力损失和流量不匀均性,从而导致了冷面温度不均匀性。利用流量不均匀系数和压降对四种方式进行评估,得出I型隔热器的压降和不均匀性最优。其次为了实现更好的隔热效果,提出了在微细槽道底板与盖板之间增加隔热空腔和改良槽道肋片分布的方案。通过不同入口流量与热源温度的工况对改良的隔热器性能进行研究,根据压降、冷面平均温度、最高温度、标准差、隔热热阻与雷诺数,热源温度的关系,总结出增加隔热空腔极大程度上提高了隔热器的隔热能力,而对肋片进行改良的隔热器更适用于高流量的工况,中低流量下均匀肋片厚度的空腔型隔热效... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３半导体制冷示意图??

图１．２放大倍数为５０００下的含有正十八烷的泡沫丨１８丨??

散热系统主要包括，刻在金属表面的槽道结构、驱动泵及散热器。流体通过驱动??泵后以一定流速流经微细结构散热器与热源进行换热，随后温度升高的流体通过??散热器与外界环境换热冷却，构成简单的回路循环，结构如图１．４所示。微细槽??道散热器是微结构散热器中的一种。通常情况下，研宄者通过槽道的水力学直径??对各种类型进行分类。微槽道散热器的水力学直径一般在１０￣２００?ｐｍ范围内；??微细槽道散热器的水力学直径为２００?ｐｍ？３?ｍｍ；微型散热器直径大小为３￣６?ｍｍ??口１－３２］。除此之外，在一些关于热管沸腾的微结构中，ＫｅｗｔＷ和ＯｎｇＭ使用Ｃｏ数??大于０．５和与其相关的Ｅ５ｔｖ６ｓ数小于０．２进行分类。不同类型的微结构换热器在??使用时根据系统所在环境以及散热器的散热量、压降范围进行选择。??＾?１??ｉ?散热源?＾??外部散热器?流量计Ｇ??Ａ？?＾?ｔ??图１．４结构散热器示意图丨坰??微结构槽道散热器最早由Ｔｕｃｋｅｒｍａｎ和Ｐｅａｓｅ提出，他们发现当槽道尺寸从??宏观到微观的减小时热流密度迅速增大。普通的物理降温手段单位面积最大散热??量仅为２２?Ｗ／ｃｍ２无法对发热量达到１０００?Ｗ／ｃｍ２电子设备散热，而微结构换热器??在实验中表现出７９０Ｗ／ｃｍ２的高散热能力。［３６］??５??

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：2902114