發(fā)布時間：2023-03-25 03:44

　　當前電子技術和激光技術產業(yè)迅猛發(fā)展,這些電子器件和激光器件在工作中會產生較高的熱流,每平方厘米可達數(shù)百瓦乃至數(shù)千瓦的量級。而它們的最佳工作溫度一般要求不超過75℃。噴霧冷卻因其具備傳熱熱阻小、換熱性能好、溫度梯度低、沸騰換熱無滯后性和工質流量需求少等優(yōu)點,在大功率器件散熱方面有著廣闊的應用前景。目前大多數(shù)研究以強化噴霧冷卻換熱效果為主,而關于表面潤濕特性的研究多集中于池沸騰方面。本文以去離子水為冷卻介質,通過數(shù)值模擬與實驗研究對噴霧冷卻無沸騰區(qū)換熱特性進行相關研究,重點研究表面特性對其換熱特性的影響。具體研究內容如下:1.基于歐拉-拉格朗日模型建立噴霧冷卻換熱數(shù)值模型,改變熱源輸入熱流、噴嘴高度和冷卻介質流量等參數(shù),探究其對噴霧冷卻傳熱特性的影響規(guī)律,重點分析熱表面溫度、液膜厚度與流速的分布特點。2.搭建噴霧冷卻實驗裝置,實驗研究基本因素包括噴嘴高度、噴嘴流量及加熱功率對噴霧冷卻傳熱特性的影響,發(fā)現(xiàn)這些參數(shù)對噴霧冷卻性能的影響規(guī)律與數(shù)值模擬結果一致。3.改變表面粗糙度和表面潤濕特性,探究不同粗糙度表面及超親水/疏水表面在噴霧冷卻無沸騰區(qū)的換熱性能。發(fā)現(xiàn)粗糙度改變對噴霧冷卻換熱特性并沒有...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 噴霧冷卻機理研究
        1.2.2 噴霧冷卻影響因素研究
        1.2.3 噴霧冷卻數(shù)值模擬
    1.3 本文的主要工作
第2章 噴霧冷卻數(shù)值模擬研究
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)值模型
        2.2.1 連續(xù)相模型
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 離散相模型
        2.2.4 壁面液膜模型
        2.2.5 連續(xù)相與離散相耦合
        2.2.6 初始條件和邊界條件設置
    2.3 模型驗證
        2.3.1 網格無關性驗證
        2.3.2 模型可靠性驗證
    2.4 模擬結果分析
        2.4.1 加熱功率對噴霧冷卻換熱特性的影響
        2.4.2 噴嘴高度對噴霧冷卻換熱特性的影響
        2.4.3 噴嘴質量流量對噴霧冷卻換熱特性的影響
    2.5 本章小結
第3章 噴霧冷卻實驗系統(tǒng)
    3.1 噴霧冷卻實驗系統(tǒng)
        3.1.1 噴霧系統(tǒng)
        3.1.2 冷卻介質的選擇
        3.1.3 模擬熱源
        3.1.4 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
        3.1.5 實驗方案
    3.2 數(shù)據(jù)處理及不確定度分析
    3.3 重復性實驗驗證
    3.4 本章小結
第4章 噴霧冷卻換熱特性實驗研究
    4.1 基于光滑表面噴霧冷卻換熱特性的研究
    4.2 表面粗糙度與表觀接觸角的測量
    4.3 表面粗糙度對噴霧冷卻換熱特性的影響
    4.4 超親水/疏水表面對噴霧冷卻換熱特性的影響
    4.5 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 展望
參考文獻



本文編號：3770467