發(fā)布時間：2021-11-18 10:59

　　噴霧冷卻技術(shù)具有冷卻效率高、工質(zhì)量小、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、無沸騰滯后性且無接觸熱阻等優(yōu)點,在激光技術(shù)、微電子、航天技術(shù)、國防等領(lǐng)域具備重要的應用潛力。本文圍繞高熱流密度激光介質(zhì)高效散熱和均勻冷卻需求,通過數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方法探索多因素條件對噴霧冷卻換熱性能和溫度均勻性的影響規(guī)律,具體包括以下內(nèi)容:1)調(diào)研了噴霧冷卻國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,詳細介紹了噴霧冷卻技術(shù)的冷卻機理、換熱特點,評估分析了噴霧冷卻技術(shù)在高熱流密度激光介質(zhì)的應用前景。2)根據(jù)高熱流密度激光介質(zhì)噴霧冷卻研究需求,設計了開式單噴嘴噴霧冷卻可視化實驗平臺。詳細介紹了在實驗平臺中使用的設備和器件設計:模擬熱源設計、冷卻工質(zhì)選擇、霧化噴嘴選擇、噴霧腔設計、供液系統(tǒng)部件設計與選擇、數(shù)據(jù)測量和采集系統(tǒng)部件選擇。3)建立了噴霧冷卻三維幾何模型,采用Discrete Phase Model（基于歐拉-拉格朗日）對噴霧冷卻流場以及熱源表面冷卻狀況進行了詳細的仿真分析研究。模擬研究發(fā)現(xiàn)在特定條件下,噴霧冷卻只發(fā)生在單相區(qū),噴淋高度在（5～30 mm）范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時,存在最佳噴淋高度（10 mm）,可實現(xiàn)熱源表面溫度最低、表面溫度均勻性最佳。固定噴... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｎｄ離子和Ｙｂ離子能級示意圖，表示能級躍遷的實線分別為泵浦吸收和激光發(fā)射

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【參考文獻】：
期刊論文
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[3]噴霧冷卻換熱機理和影響換熱性能的因素[J]. 王亞青,劉明侯,劉東,王璐,郭紅.  強激光與粒子束. 2011(09)
[4]系統(tǒng)壓力影響下的噴霧冷卻特性及溫度均勻性[J]. 程文龍,韓豐云,劉期聶,范含林.  化工學報. 2010(12)
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[7]全固態(tài)激光直接抽運技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀[J]. 何坤娜,魏志義,張治國,高春清.  中國激光. 2009(07)
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博士論文
[1]緊湊型噴霧冷卻系統(tǒng)強化換熱的研究[D]. 章瑋瑋.中國科學技術(shù)大學 2017
[2]噴霧冷卻傳熱特性、傳熱強化及溫度不均勻性研究[D]. 韓豐云.中國科學技術(shù)大學 2011
[3]大功率固體激光器冷卻研究[D]. 陶毓伽.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2010
[4]大功率固態(tài)激光器中的傳熱與熱應力研究[D]. 李志剛.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2008
[5]高功率固體激光系統(tǒng)的熱效應及熱管理研究[D]. 曹丁象.國防科學技術(shù)大學 2008

碩士論文
[1]端面泵浦Nd:YAG脈沖激光器輸出特性與熱效應研究[D]. 劉宇乾.長春理工大學 2019
[2]基于鎵酸鋅近紅外長余輝材料的摻雜改性及其發(fā)光性能的研究[D]. 李瑞亨.杭州電子科技大學 2018



本文編號：3502776