發(fā)布時(shí)間：2025-03-15 04:49

　　小型化、集成化和便攜化成為當(dāng)代工業(yè)的主導(dǎo)方向,高度微型化和集成化的電子設(shè)備往往會(huì)在其微尺度內(nèi)部元件區(qū)域內(nèi)釋放大量的熱量,可能導(dǎo)致設(shè)備的功能失效,因此亟需發(fā)展有效手段來(lái)提高設(shè)備的換熱能力。本文的核心思想是引入非牛頓流體在微通道內(nèi)所表現(xiàn)出的獨(dú)特流動(dòng)特性以增強(qiáng)微尺度換熱能力,通過(guò)選取適合于微尺度流動(dòng)的典型非牛頓流體作為工作介質(zhì),并耦合其它方法例如復(fù)雜通道結(jié)構(gòu)、脈動(dòng)流和聲表面波等勵(lì)起非牛頓流體獨(dú)特的流動(dòng)性質(zhì),基于此研究了非牛頓流體和其他方法耦合時(shí)對(duì)微尺度換熱效果的影響及其機(jī)理�；�于主被動(dòng)相結(jié)合的強(qiáng)化換熱思想,本文研究了四種不同類型的強(qiáng)化傳熱方式,具體如下:首先,基于被動(dòng)強(qiáng)化換熱思想,本文實(shí)驗(yàn)研究了蛇形微通道內(nèi)兩種典型非牛頓流體的流動(dòng)傳熱特性及其機(jī)理。實(shí)驗(yàn)中牛頓流體為蔗糖溶液,兩種典型非牛頓流體為粘彈性流體(聚氧化乙烯PEO溶液)和假塑性流體(羧甲基纖維素納CMC溶液)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在維森貝格數(shù)Wi=2.4～53.69范圍內(nèi),粘彈性流體PEO溶液的摩擦阻力系數(shù)較CMC溶液和蔗糖溶液顯著增加;在相同的格雷茲數(shù)(Gz)下,Nusselt數(shù)(Nu)較牛頓流體具有顯著的增加,表現(xiàn)出了明顯的強(qiáng)化傳熱效果。...

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1微通道中強(qiáng)化傳熱技術(shù)分類示意圖[12]

第1章緒論-3-圖1-1微通道中強(qiáng)化傳熱技術(shù)分類示意圖[12]Fig.1-1Schematicofclassificationofenhancementtechnologiesonmicrochannels[12]如前所述，微通道中Reynoldsnumber（Re）通常較小，由....

圖1-2非牛頓流體的分類Fig.1-2classificationofnon-Newtonian

α?土鞫?Ρ渲?淶鳥詈獻(xiàn)饔媒?輾⒉晃榷?鞫?５鋇?孕вΤ??晃?定閾值后，流動(dòng)將進(jìn)入混沌流態(tài)，即發(fā)生“彈性湍流”[39-41]，這有助于傳熱傳質(zhì)的強(qiáng)化。因此，跟牛頓流體和納米流體相比，使用典型的非牛頓流體，如假塑性流體或粘彈性流體，引入額外的非線性的方式來(lái)強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞，具有簡(jiǎn)單易....

圖1-3(a)自相似微通道熱沉（SSHS）和優(yōu)化的SSHS（單位:mm）的幾何形狀[101]；(b)SSHS和(c)優(yōu)化的SSHS外表面溫度的比較（Qinlet=5.76kg/h）

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文-10-個(gè)進(jìn)出口來(lái)分配流量，由于通道內(nèi)的流動(dòng)長(zhǎng)度較短，大大降低了壓力降，同時(shí)通過(guò)破壞熱邊界層來(lái)強(qiáng)化換熱。Sarangi[86]等研究表明：當(dāng)歧管進(jìn)出口的長(zhǎng)度比為3:1時(shí)，MMC熱沉可以獲得最佳的傳熱性能。Tang等[101]在優(yōu)化自相似熱沉（self....

圖1-4縱向渦發(fā)生器（LVG）在矩形微通道中引入非牛頓流體作為工作介質(zhì)來(lái)強(qiáng)化微尺度傳熱[121]

第1章緒論-13-圖1-4縱向渦發(fā)生器（LVG）在矩形微通道中引入非牛頓流體作為工作介質(zhì)來(lái)強(qiáng)化微尺度傳熱[121]。(a)溫度和向量的云圖(云圖顯示在主流出口的截面上)。(b)假塑性流體流動(dòng)的應(yīng)變速率云圖（云圖在y/H=0.5的平面上）Fig.1-4Heattransferenh....

本文編號(hào)：4035186