基于粘弹性流体的微型换热器强化传热机理研究.pdf

导师签名中:郑咎獭学位论文作者签名制翱蔽弼阳签字隰渺年石月/。日学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:矽肛年易月日以坛抄其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得直昌太堂或其他教育本八声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何库》中全文发表,并通过网络向社会公众提供信息服务。年沙研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所和中国学术期刊馀贪电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ写月手,“名签者作文期沦日位字学卜,%易气●、、
摘要器,其流动通道一般是在很薄的硅片、金属或其他材料的薄片上加工而成。已有研究表明,在宏观条件下,选用粘弹性流体作为换热器的传热介质具有显著数值模拟方法研究粘弹性流体在微通道内的流动和传热过程。通过与纯粘性流本文通过数值模拟的手段研究了粘弹性流体与脉动流动的耦合强化传热过程,探讨过程参数对脉动流动强化传热过程的影响规律和机理。本文主要取得以下内流动与传热过程的全三维理论模型。芯勘砻鳎疚乃兄频男滦臀⑼ǖ栏咝炕然蝗绕骺墒瓜钟衅新型微通道高效强化传热换热器相对于普通微通道换热器的强化效果越来越明显,因此增加传热介质流体流速可以提高其传热强化效果。本文所研制的新型微通道高效强化传热换热器具有较强的强化传热效果的根本原因是其传热介质过程的影响效果取决于脉动流动的频率和振幅,随着频率和振幅增加,粘弹性微型换热器是一种超紧凑式换热器,它具有体积小、单位体积传热面积大的特点,广泛应用于航空航天、医疗、微电子、材料科学、高温超导体的冷却、化学生物工程、强激光镜的冷却、薄膜沉积中的热控制,以及其他一些对传热设备的尺寸和重量有特殊要求的场合。最常见的一种微型换热器是微通道换热的传热强化效果。将粘弹性流体与微通道换热器技术有机结合,有望成功研制出一种强化传热性能更强的新型微通道高效强化传热技术。因此,本文将通过体传热效果的对比,研究粘弹性流体的传热强化效果。并基于流变学理论,通过粘弹性流体二次流动的特性,解释微通道内粘弹性流体传热强化机理。此外,成果:诤侠淼募蚧⒓偕枰约氨呓缣跫⒘嗣枋稣车粤魈逶谖⑼ǖ通微通道换热器的强化传热效果提高ヒ陨稀K孀糯冉橹柿魈辶魉俚脑龃螅即粘弹性流体在流动和传热过程中具有较强的二次流动强度。芯勘砻鳎⑼ǖ滥谡车粤魈迓龆鞫奶寤髁考尤ㄆ骄隹谖度均高于微通道内粘弹性流体稳态时的出口温度,即脉动流动能够使得粘弹性流体的传热效果得到进一步强化。且脉动流动对微通道内的粘弹性流体的传热流体的传热效果增强。此外,在相同的流阻特性,传热特性参数以及脉动流频率和振幅的条件下,微通道内粘弹性流体与脉动流动耦合强化传热的效果要好摘要
于纯粘性流体与脉动流动耦合强化传热效果,且粘弹性流体与脉动流动耦合强化传热效果相对于纯粘性流体与脉动流动耦合传热效果的增幅随着频率和振幅的增大而增大。关键词:微通道;数值模拟;粘弹性流体;二次流动;强化传热;脉动流摘要
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录目.⑼ǖ滥诹魈辶鞫痛忍匦浴本文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..粘弹性流体的本构模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..微通道内粘弹性流体与脉动流动耦合强化传热过程数值模拟研究⋯..的D饨峁***治觥第绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯微通道换热器简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯微通道换热器研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⑼ǖ滥谡车粤魈宕裙汤砺勰P汀基本假设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..边界条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..控制方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..微通道内粘弹性流体传热强化过程数值模拟研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.数值模拟条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..数值模拟结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..机理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯