毛细微槽论文-郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟

毛细微槽论文-郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟

导读:本文包含了毛细微槽论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微槽群热沉,叁相接触线,液膜,振动

毛细微槽论文文献综述

郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟[1](2013)在《振动条件下矩形毛细微槽中液膜变形规律的实验研究》一文中研究指出本文对竖直振动条件下矩形毛细微槽中叁相接触线的变形情况进行了研究.槽宽为o.2~0.4 mm,槽深为0.6mm.振动频率为6 Hz、10 Hz、30 Hz,振幅为2.92~3.97mm,微槽群热沉竖直固定在振动平台上,利用高速摄像仪对不同振动条件下微槽内液膜的振荡现象进行观测.研究结果表明,当微槽竖直向上运动时,槽内渐缩接触线被明显拉长且蒸发薄液膜区域扩大;当微槽竖直向下运动时,渐缩接触线缩短,蒸发薄液膜区域缩小;振幅或振动频率增大时.渐缩接触线的变形更明显.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年11期)

方霞珍[2](2013)在《电场作用下毛细微槽群热沉内换热特性的实验研究》一文中研究指出较高热负荷时,毛细微槽群热沉内叁相接触线区域的高强度蒸发和厚液膜区域的核态沸腾换热,使得换热热流密度甚至能接近109W/m2的数量级,能够被用来实现低热阻和小温差环境下的极高换热系数和热流密度的换热过程,可以用来满足工作于强电场环境下的大功率电力电子器件与系统的冷却要求。本文对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的过冷沸腾现象以及汽泡动力学行为进行了可视化实验研究,结果发现施加电场之后,汽泡的周期大大延长,汽泡长时间不破裂。实验过程中还发现电场作用下汽泡与液面长时间振动的现象,这是由EHD(electrohydrodynamics)抽吸现象、电对流现象以及气液界面保持原状态的惯性作用造成的液面不稳定产生的。由于在本实验条件下液池内液体的过冷度较大,仅发现单个汽泡在单一槽道内的独立生长和单槽道内汽泡合并的生长模式,没发现单个汽泡横跨槽道的独立生长和相邻槽道内汽泡横向合并的生长模式。本文利用前人提出的无电场作用情形下开放式矩形毛细微槽内的汽泡体积模型,定量分析了单一槽道内单个汽泡的生长过程,结果表明,电场强度、电极间距、微槽尺寸、热流密度对沸腾过程中汽泡动力学行为有重要影响。电场强度越大,汽泡周期越长;电极间距越大,汽泡周期越长;热流密度越大,汽泡周期越短,尺寸越大;槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的汽泡尺寸较大,周期较长,且不断发生相邻汽泡融合以及振动现象,汽泡之间还存在相互影响,使得槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的换热效果比槽宽为0.3mm,槽深为0.4mm的微槽内的换热效果好。本文还对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的换热特性进行了实验研究,实验结果发现,电场对微槽群热沉内换热特性的影响存在着一个开始出现强化效果的阈值电压值,且理论计算的阈值电压值比实验得到的要大。热负荷、电极间距以及微槽尺寸对阈值电压值以及换热特性均有很大影响,电极间距的影响尤为显着。由于出现电晕放电现象,外加电场的电功耗不容忽视,本文分析了不同微槽尺寸、热流密度、电极间距下的外加电场的伏安特性和功耗,结果表明,在本实验条件下,电介质被击穿之前,壁面绝对温降△T均随外电场功耗增加而增加,初期变化较快,后期增加速率较小,击穿时刻的△T最大。(本文来源于《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》期刊2013-05-01)

曹阳[3](2011)在《毛细微槽群内汽泡动力学行为对叁相接触线影响的实验研究》一文中研究指出在较高热负荷下,毛细微槽群热沉单元存在有叁相接触线附近薄液膜的高强度蒸发以及厚液膜区域液体核态沸腾的复合相变换热机制,使其具有优良的换热特性,可用来满足大功率的LED照明、大功率激光器、载人航天的高热流密度散热、电厂烟气余热利用和高性能电子器件等的冷却需求。本文旨在通过对竖直放置的开放式毛细微槽群中厚液膜区域液体核态沸腾过程进行实验研究,揭示毛细微槽群热沉中的汽泡动力学行为对汽液固叁相接触线的影响及其高强度沸腾相变换热机理,从而为高性能微槽群相变散热系统的设计及发展提供依据。本文利用最高拍摄速率可达100000帧/秒的高速摄像仪,针对以透明硼硅玻璃为基体的矩形毛细微槽群中的核态沸腾现象进行了可视化实验研究。实验过程以蒸馏水为工质,研究液体过冷沸腾情况下毛细微槽内的汽泡动力学行为对汽液固叁相接触线的影响及换热特性,包括叁相接触线在汽泡动力学行为影响下的波动规律、叁相接触线受到扰动后产生的波动与微槽几何尺寸和热流密度之间的关系。在汽泡破裂后初期,叁相接触线会形成一个较大的凹陷,随后叁相接触线会成V形、w形,最后在粘性力的作用下,波动逐渐衰减,使叁相接触线恢复成原状态,直到下个沸腾周期内汽泡动力学行为再次对叁相接触线产生影响。通过对实验数据进行图像处理、拟合和理论分析,本文发现在相同尺寸的微槽群内热流密度越高,受到汽泡动力学行为影响后叁相接触线波动的幅度就越剧烈,叁相接触线的波动总时长也较长;叁相接触线波动与几何尺寸也有关系,相同热流密度、相同槽深的实验件中,槽宽越窄的微槽叁相接触线波动范围较小,波动范围受限;相同热流密度、相同槽宽的实验件中,槽深较深的实验件内叁相接触线波动振幅较大,但较深微槽和较浅微槽内叁相接触线波动的波形具有较大相似性;相同热流密度下,具有相同深宽比的实验件中,较深较宽的微槽内叁相接触线波动范围和振幅都较大,衰减过程中大尺寸微槽内叁相接触线的衰减也较缓慢。此外,在实验过程中,本文发现过冷沸腾中的汽泡破裂瞬间会导致一些薄液膜区域的液滴进溅出微槽,从而使得蕴含在液滴中的巨大的汽化潜热未被充分利用,因此降低了薄液膜区域沸腾中应有的换热量,会对微槽群内换热效果造成损失。本文利用高速摄像仪自带软件对实验图像进行处理,提取出由于汽泡破裂而进溅的液滴量,转换成损失的汽化潜热量,并分析微槽的几何结构与损失的汽化潜热量之间的关系,发现相同实验件中热流密度越大,飞溅出的过冷液滴量越大;相同槽宽的实验件中,热流密度较小时浅微槽损失了更多的汽化潜热,而当热流密度达到一定值后,较深微槽的汽化潜热损失量更多;相同槽深的实验件中,微槽越宽,迸溅出的过冷液滴量越大,损失的汽化潜热也越大;相同深宽比的微槽中大尺寸微槽内薄液膜区域进溅的过冷液体较多,损失的汽化潜热也较大。(本文来源于《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》期刊2011-05-01)

吴越,胡学功,唐大伟[4](2010)在《矩形毛细微槽横截面上气液分界面形状理论分析》一文中研究指出对背面有热流输入的矩形毛细微槽群横截面上的气液分界面形状进行了理论分析,在一定条件下对Wayner蒸发模型进行简化,根据等壁温条件推出蒸发薄液膜区域热流密度近似为定值,通过流体动力学理论推导出了微槽横截面薄液膜区域液膜厚度变化的关系式,并与Wayner蒸发模型的计算结果进行了比较。进一步提出了全新的交界线区域长度的判定方法,根据蒸发薄液膜区域总换热量计算得到蒸发薄液膜区域的长度,交界处接触角,以及固有弯月面区域的曲率半径,从而最终得出了微槽横截面整个气液分界面的形状曲线,理论分析表明:槽宽、热流密度、过热度等因素对蒸发薄液膜区域长度、接触角以及固有弯月面曲率半径等参数有较大的影响。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2010年12期)

王涛,胡学功,唐大伟,张勇[5](2009)在《矩形毛细微槽中叁角形区域接触线特性的研究》一文中研究指出利用CCD和宽视场体视显微镜相结合的技术,拍摄了矩形毛细微槽内液体工质在叁角形区域的润湿图像,并进行了图像处理,研究结果表明:随着热流密度的增加,叁角形区域内的叁相接触线向微槽底角收缩,导致叁相接触线的长度减小,液膜厚度减小;随着微槽深度的增加,叁角形区域的接触线长度减小;随着微槽宽度和倾斜角度的增加,叁角形区域内的接触线长度增加,液膜厚度增加。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2009年11期)

武利媛,胡学功,唐大伟[6](2009)在《毛细微槽中汽泡动力学行为可视化研究》一文中研究指出本文在透明的硼硅玻璃表面加工矩形毛细微槽,利用高速摄影仪对竖直开放式毛细微槽中的汽泡动力学行为进行了可视化研究。研究结果证实了在竖直微槽中不存在汽泡脱离壁面的现象。同时实验结果表明:汽泡生长可分为叁个不同的阶段,且生命周期大为缩短;常规尺寸的池沸腾理论预测模型已不能很好地预测其生长规律。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2009年07期)

武利媛[7](2009)在《开放式毛细微槽群中汽泡动力学行为的可视化研究》一文中研究指出在较高负荷下,毛细微槽群热沉单元存在有叁相接触线附近薄液膜的高强度蒸发以及厚液膜区域液体核态沸腾的复合相变换热机制,使其具有优良的换热特性,可用来满足大功率激光器、微电子器件以及高性能计算机芯片的冷却需求。本文旨在通过对竖直放置的开放式毛细微槽群中厚液膜区域液体核态沸腾过程进行实验研究,揭示毛细微槽群热沉中的汽泡动力学行为规律及其高强度沸腾相变换热机理,从而为高性能微槽群相变散热系统的设计及发展提供依据。本文利用最高拍摄速率可达100000帧/秒的高速摄像仪,针对两种不同类型的毛细微槽群(一种为以透明的硼硅玻璃为基体的矩形毛细微槽群,一种为以硅为基体的叁角形毛细微槽群)中的核态沸腾现象进行了可视化实验研究。实验过程以蒸馏水为工质,研究了液体饱和沸腾及过冷沸腾两种情况下毛细微槽内的各种汽泡动力学行为,包括汽泡生长模式、汽泡生长曲线、汽泡生命周期、汽泡脱离及汽泡间的相互影响。研究发现,热流密度、毛细微槽几何尺寸、微槽基体材料及截面形状、液体过冷度等因素对微槽内的汽泡动力学行为有重要的影响。毛细微槽内存在四种基本的汽泡生长模式:即单个汽泡在单槽内的生长;单个汽泡跨槽生长;单一槽内相邻汽泡的纵向合并;相邻槽内汽泡的横向合并。矩形微槽内的汽泡动力学行为较多地受到几何尺寸与热流密度的影响,而叁角形微槽内的汽泡生长受几何尺寸与热流密度的影响不大。通过多角度可视化拍摄,本文确立了单个汽泡生长的体积模型,实现了对汽泡生长过程的量化分析,并着重对汽泡脱离壁面现象进行了研究,研究发现在饱和沸腾条件下,单槽内单个汽泡生长基本无脱离壁面现象,仅在受到相邻汽泡或相邻槽道影响时才会被迫脱离壁面,存在汽泡向相邻槽道迁移现象;而过冷沸腾时则同时存在汽泡脱离壁面和不脱离两种现象。根据可视化实验结果,过冷沸腾过程中小尺寸汽泡的比例增大,汽化核心等待时间大大延长,本文还对矩形毛细微槽内过冷沸腾时的两相流流型进行了分析,发现微槽内主要存在泡状流、过渡流、柱塞流、扰动流四种流型。同时,本文分别对饱和沸腾和过冷沸腾条件下毛细微槽群热沉单元的相变换热特性进行了研究,实验研究结果表明,微槽的几何尺寸、基体材料、液体过冷度等对相变换热特性存在很大影响。在本文的实验范围内,对于矩形毛细微槽,几何尺寸为宽0.2mm深0.4mm微槽群相变换热性能最好。液体过冷度对沸腾起始点没有造成明显影响。对于具有相同深宽比的矩形微槽,几何尺寸越大,过冷度对换热特性的影响越明显;对于深宽比较小的微槽,存在适合的过冷度使换热特性达到最佳。(本文来源于《中国科学院研究生院(工程热物理研究所)》期刊2009-04-01)

陈东芳,谢宁宁,胡学功,唐大伟[8](2008)在《毛细微槽结构表面的喷雾冷却可视化研究》一文中研究指出本文利用高速摄影仪对具有矩形毛细微槽群结构的加热表面进行喷雾冷却的传热特性进行了可视化实验研究。研究结果表明:喷雾冷却与毛细微槽结构相结合可实现高效率的相变换热过程;随着壁面温度的增加,槽表面经历了槽面完全被水浸没区、薄液膜区、部分干洞区和完全干涸区四个不同阶段;低温区主要是界面蒸发传热方式,高温区主要是沸腾换热方式。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2008年09期)

胡学功,白莉,王照亮,唐大伟[9](2007)在《竖直矩形毛细微槽群轴向干涸高度的理论分析》一文中研究指出对背面有热流输入的开放式竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体沿槽道方向的润湿与流动特性进行了理论研究,并提出了预测纯蒸发换热情形下竖直矩形毛细微槽群中液体沿槽道方向的干涸点高度的理论模型。研究结果表明,理论模型的计算结果与实验结果比较吻合;干涸点高度随热负荷的增加而降低,矩形毛细微槽的几何尺寸及微槽群密度对竖直矩形毛细微槽群蒸发热沉中液体的润湿和相变换热特性有重要影响。(本文来源于《中国石油大学学报(自然科学版)》期刊2007年03期)

胡学功,唐大伟[10](2007)在《竖直毛细微槽群热沉中蒸发液体的干涸特性》一文中研究指出利用宽视场体视显微镜和CCD摄像系统对纯蒸发换热情形下竖直放置的矩形毛细微槽群热沉中的液体沿微槽槽道方向的流动情况和干涸点高度(润湿高度)进行了观察测量,并对微槽几何尺寸、工质等因素对润湿高度的影响进行了实验研究。实验结果表明纯蒸发情形下的液体润湿高度随着输入加热功率的增加而陡降;一定热负荷下,微槽较深、较窄以及微槽群密度较大时液体的润湿高度较高;甲醇和乙醇在较低输入加热功率条件下的润湿能力要强于蒸馏水;竖直毛细微槽中液体的润湿特性受重力的影响严重。(本文来源于《化工学报》期刊2007年03期)

毛细微槽论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

较高热负荷时,毛细微槽群热沉内叁相接触线区域的高强度蒸发和厚液膜区域的核态沸腾换热,使得换热热流密度甚至能接近109W/m2的数量级,能够被用来实现低热阻和小温差环境下的极高换热系数和热流密度的换热过程,可以用来满足工作于强电场环境下的大功率电力电子器件与系统的冷却要求。本文对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的过冷沸腾现象以及汽泡动力学行为进行了可视化实验研究,结果发现施加电场之后,汽泡的周期大大延长,汽泡长时间不破裂。实验过程中还发现电场作用下汽泡与液面长时间振动的现象,这是由EHD(electrohydrodynamics)抽吸现象、电对流现象以及气液界面保持原状态的惯性作用造成的液面不稳定产生的。由于在本实验条件下液池内液体的过冷度较大,仅发现单个汽泡在单一槽道内的独立生长和单槽道内汽泡合并的生长模式,没发现单个汽泡横跨槽道的独立生长和相邻槽道内汽泡横向合并的生长模式。本文利用前人提出的无电场作用情形下开放式矩形毛细微槽内的汽泡体积模型,定量分析了单一槽道内单个汽泡的生长过程,结果表明,电场强度、电极间距、微槽尺寸、热流密度对沸腾过程中汽泡动力学行为有重要影响。电场强度越大,汽泡周期越长;电极间距越大,汽泡周期越长;热流密度越大,汽泡周期越短,尺寸越大;槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的汽泡尺寸较大,周期较长,且不断发生相邻汽泡融合以及振动现象,汽泡之间还存在相互影响,使得槽宽为0.25mm,槽深为0.5mm的微槽内的换热效果比槽宽为0.3mm,槽深为0.4mm的微槽内的换热效果好。本文还对电场作用下的开放式矩形毛细微槽内的换热特性进行了实验研究,实验结果发现,电场对微槽群热沉内换热特性的影响存在着一个开始出现强化效果的阈值电压值,且理论计算的阈值电压值比实验得到的要大。热负荷、电极间距以及微槽尺寸对阈值电压值以及换热特性均有很大影响,电极间距的影响尤为显着。由于出现电晕放电现象,外加电场的电功耗不容忽视,本文分析了不同微槽尺寸、热流密度、电极间距下的外加电场的伏安特性和功耗,结果表明,在本实验条件下,电介质被击穿之前,壁面绝对温降△T均随外电场功耗增加而增加,初期变化较快,后期增加速率较小,击穿时刻的△T最大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

毛细微槽论文参考文献

[1].郭朝红,曹薇,王涛,胡学功,唐大伟.振动条件下矩形毛细微槽中液膜变形规律的实验研究[J].工程热物理学报.2013

[2].方霞珍.电场作用下毛细微槽群热沉内换热特性的实验研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所).2013

[3].曹阳.毛细微槽群内汽泡动力学行为对叁相接触线影响的实验研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所).2011

[4].吴越,胡学功,唐大伟.矩形毛细微槽横截面上气液分界面形状理论分析[J].工程热物理学报.2010

[5].王涛,胡学功,唐大伟,张勇.矩形毛细微槽中叁角形区域接触线特性的研究[J].工程热物理学报.2009

[6].武利媛,胡学功,唐大伟.毛细微槽中汽泡动力学行为可视化研究[J].工程热物理学报.2009

[7].武利媛.开放式毛细微槽群中汽泡动力学行为的可视化研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所).2009

[8].陈东芳,谢宁宁,胡学功,唐大伟.毛细微槽结构表面的喷雾冷却可视化研究[J].工程热物理学报.2008

[9].胡学功,白莉,王照亮,唐大伟.竖直矩形毛细微槽群轴向干涸高度的理论分析[J].中国石油大学学报(自然科学版).2007

[10].胡学功,唐大伟.竖直毛细微槽群热沉中蒸发液体的干涸特性[J].化工学报.2007

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