本文關鍵詞：微型平板熱管傳熱性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：時代在進步,電子科學技術也在進步。電子元器件的發(fā)展趨勢是朝著高頻、高速、集成化和模塊化,而這種趨勢帶來的后果是電子元器件的高熱流密度散熱問題成為了阻礙技術發(fā)展的難點。高效的散熱手段是電子行業(yè)繼續(xù)進步必不可缺的保證。而小型平板熱管的傳熱機理是工質液體在腔內(nèi)蒸發(fā)和冷凝,在相變過程中完成熱量從熱源到熱沉的傳遞,因此平板熱管也就具備了體積小巧、傳熱能力強、對熱流的控制精確、溫度均勻性好、對工作環(huán)境要求低等優(yōu)點,在電子設備熱設計中十分流行。因此,本文設計而且制作了一種內(nèi)部具有矩形溝道類型的平板熱管,之后對熱管內(nèi)部的相變和溫度均勻性進行了數(shù)值模擬,還對影響其傳熱性能的主要因素做了實驗測試;主要工作內(nèi)容如下:首先,針對平板熱管的工作機理,根據(jù)傳熱學及熱設計知識,研究了平板熱管的傳熱極限,計算并得到毛細極限是限制平板熱管傳熱性能的主要參數(shù)。然后,根據(jù)平板熱管的工作原理,利用數(shù)值仿真軟件Fluent對文章所設計的平板熱管內(nèi)部相變采取了數(shù)值仿真,通過分析仿真結果發(fā)現(xiàn),平板熱管的內(nèi)部相變中產(chǎn)生氣泡的數(shù)量、氣泡溫度、上升速度受熱源位置不同的影響,熱源放置在平板熱管中間時,效果最好。通過計算得到兩種熱擴散器的上表面的溫度分布,從結果中發(fā)現(xiàn),平板熱管相比較于純鋁板熱擴散器有更好的傳熱能力和溫度均勻性。接著,通過設計計算出實驗所用平板熱管所需的參數(shù)和材料。之后對設計的熱管進行制作,經(jīng)過機械加工、清洗、焊接與檢漏、抽真空與注液等工序之后成功制成了平板熱管試件。最后,在通過平板熱管性能測試實驗,以去離子水為工質,研究平板熱管的性能,得到了較好的結果:平板熱管在熱源功率為60W~90W的時候有最佳的散熱效果,同時,內(nèi)部加工有矩形溝道的樣板傳熱能力較強。充液率的微小改變也能對平板熱管的工作性能造成很大的影響,本實驗中平板熱管樣板的充液率的最優(yōu)值為30%。熱源的放置位置也會對平板熱管的傳熱性能造成很大的影響,本實驗中熱源放置的最佳位置是在平板熱管的中間,此時擴散熱阻最小,工作性能最好。
【關鍵詞】：平板熱管 傳熱極限 測試實驗
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 有吸液芯平板熱管的相關研究13-14
• 1.2.2 無吸液芯平板熱管的相關研究14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 平板熱管傳熱的基本理論16-29
• 2.1 熱管的Cotter理論16-19
• 2.1.1 熱管內(nèi)部的毛細壓平衡16-17
• 2.1.2 熱管內(nèi)部蒸汽和液體的流動17-18
• 2.1.3 熱管內(nèi)部氣-液界面壓差與質量流之間的關系式18
• 2.1.4 熱流量與質量流量之間的關系18-19
• 2.2 平板熱管傳熱極限的分析19-28
• 2.2.1 連續(xù)流動極限21-22
• 2.2.2 聲速極限22-23
• 2.2.3 攜帶極限23-24
• 2.2.4 黏性極限24
• 2.2.5 沸騰極限24-25
• 2.2.6 毛細極限25-27
• 2.2.7 平板熱管理論計算結果27-28
• 2.3 本章小結28-29
• 第三章 平板熱管傳熱數(shù)值模擬與分析29-41
• 3.1 熱分析軟件FLUENT簡介29-30
• 3.2 平板熱管工質相變仿真30-33
• 3.2.1 UDF編譯31
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件31
• 3.2.3 仿真結果分析31-33
• 3.3 平板熱管溫度均勻性研究33-40
• 3.3.1 模型建立35-38
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分38
• 3.3.3 邊界條件38
• 3.3.4 仿真結果分析38-40
• 3.4 本章小結40-41
• 第四章 平板熱管的設計和制作41-50
• 4.1 平板熱管的設計41-44
• 4.1.1 平板熱管外殼設計及選材41-42
• 4.1.2 平板熱管工質的選擇42-43
• 4.1.3 平板熱管矩形溝道的設計43
• 4.1.4 平板熱管注液量的計算43-44
• 4.2 平板熱管的制作44-48
• 4.2.1 機械加工44-45
• 4.2.2 清洗45-46
• 4.2.3 焊接與檢漏46-47
• 4.2.4 抽真空與注液47-48
• 4.3 本章小結48-50
• 第五章 平板熱管傳熱性能的實驗研究50-62
• 5.1 實驗系統(tǒng)總體設計50
• 5.2 影響平板熱管傳熱性能的主要因素50-51
• 5.3 實驗準備51-54
• 5.4 實驗結果及分析54-61
• 5.4.1 平板熱管的表面溫度分布55-56
• 5.4.2 有無溝道對平板熱管傳熱能力的作用56-57
• 5.4.3 充液率對平板熱管傳熱熱能力的作用57-58
• 5.4.4 熱源位置對平板熱管散熱性能的影響58-59
• 5.4.5 實驗數(shù)據(jù)與理論計算對比59-61
• 5.5 本章小結61-62
• 第六章 總結與展望62-64
• 6.1 本文總結62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-68
• 攻碩期間取得的成果68-69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張亞平;余小玲;周恩民;馮全科;;新型徑向平板熱管傳熱性能的實驗研究[J];西安交通大學學報;2007年07期

  本文關鍵詞：微型平板熱管傳熱性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：344693