設(shè)計(jì)了一套可變背壓的噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究了流量、入口溫度、低壓環(huán)境和脈沖噴霧在噴霧冷卻中的換熱性能。研究結(jié)果表明:流量在8 L/h～17 L/h范圍內(nèi),換熱性能隨著流量的加大而增強(qiáng);入口溫度為25℃時(shí),換熱性能最好;環(huán)境壓力越低,換熱性能越好;常壓下熱流密度<200 W/cm²時(shí),脈沖噴霧的換熱系數(shù)小于連續(xù)噴霧,當(dāng)熱流密度>200 W/cm²時(shí),脈沖噴霧的換熱系數(shù)大于連續(xù)噴霧。 

【文章來源】：機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2020,49(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)裝置原理圖

加熱系統(tǒng)由加熱棒、紫銅柱、可調(diào)變壓器、保溫隔熱材料等組成。加熱棒的最大功率為300 W，可以達(dá)到最高500 W/cm2的熱流密度，并且可以通過可調(diào)變壓器調(diào)節(jié)加熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熱流密度的控制。紫銅柱表面為導(dǎo)熱系數(shù)為386.4 W/(m·K)、熱沉表面積為1.13 cm2的圓形表面，周圍填充導(dǎo)熱系數(shù)為0.08 W/(m·K)的陶瓷纖維棉實(shí)現(xiàn)隔熱的效果。電磁閥采用的是常開型直動(dòng)式二位三通電磁閥，選擇二位三通的目的是防止電磁閥關(guān)閉時(shí)對(duì)管路造成破壞。時(shí)間繼電器采用的是數(shù)顯可循環(huán)繼電器，最小量程是0.1 s。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由熱電偶、Agilent 34970a數(shù)據(jù)采集器等構(gòu)成。熱沉表面下布置了4層T型熱電偶，每一層間隔20 mm。由于陶瓷纖維棉的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于紫銅的導(dǎo)熱系數(shù)，所以可以近似看作是一維導(dǎo)熱。而且由于純銅的強(qiáng)導(dǎo)熱系數(shù)，故可以把每一層熱電偶的溫度當(dāng)做這一層的平均溫度。抽真空系統(tǒng)由真空泵、干燥器、壓力表等構(gòu)成。2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析

圖3和圖4分別為換熱系數(shù)和換熱表面溫度隨噴霧流量的變化曲線。從圖3和圖4中可以看出，當(dāng)噴霧流量在8 L/h～17 L/h范圍內(nèi)，在加熱功率不變的情況下，換熱系數(shù)隨著噴霧流量的增大而升高，表面溫度隨著噴霧流量的增大而降低，當(dāng)熱流密度為200 W/cm2時(shí)，流量為17L/h的換熱系數(shù)比8 L/h的提高了60%，表面溫度降低了35%。由此可見，噴霧流量的變化對(duì)冷卻效果影響很大。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原因如下:噴霧流量增大后，由噴嘴噴射到表面參與換熱的霧滴數(shù)也就越多，而且噴嘴壓力越大，其霧化效果越好，噴射出的液滴速度增加，霧滴打擊換熱表面的強(qiáng)度增大，對(duì)表面液膜的沖刷和擾動(dòng)作用增強(qiáng)，從而增強(qiáng)了噴霧冷卻的換熱效果。故在本節(jié)實(shí)驗(yàn)涉及的流量范圍內(nèi)，噴霧流量增大能夠顯著提高換熱系數(shù)，降低換熱表面溫度，增強(qiáng)噴霧冷卻的換熱效果。3.2 噴霧溫度對(duì)換熱特性的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]不同結(jié)構(gòu)的噴射成形霧化器霧化效果研究[J]. 繆佳,馬萬太.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2018(01)
[3]噴霧參數(shù)對(duì)噴霧冷卻換熱特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉妮,李麗榮,黃千衛(wèi),鐘澤民.  制冷學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]R134a噴霧冷卻系統(tǒng)換熱性能研究[J]. 錢春潮,徐洪波,邵雙全,田長(zhǎng)青,周光輝.  制冷學(xué)報(bào). 2015(04)
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碩士論文
[1]低壓環(huán)境中的噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)測(cè)量與理論研究[D]. 婁佳亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3459026