【英文题名】
Mechanism Analysis and Experimental Investigation of Flow Boiling Heat Transfer in Micro/Mini-channels
【作者】
郭雷 ;
【导师】
张树生 ;
【学位授予单位】
山东大学 ;
【学科专业名称】
热能工程
【学位年度】
2011
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
山东大学
【网络出版投稿时间】
2011-10-10
【关键词】
微细通道 ;
流动沸腾 ;
换热机理 ;
UDF ;
变物性 ;
神经网络 ;
【英文关键词】
micro/mini-channel ;
flow boiling ;
heat transfer mechanism ;
UDF ;
variable fluid properties ;
artificial neural networks ;
【中文摘要】
高热流密度换热设备的高效冷却问题,推动了微细通道流动沸腾研究的发展,目前已有部分成果得以应用。微细通道内的流动传热异于常规尺寸管道,其流动特性更加复杂,传热机理至今尚未定论,针对微细通道流动沸腾问题展开研究仍是目前研究的热点之一。
本文建立了矩形微细通道流动沸腾实验台,加工了微细通道实验元件,完成了宽度为0.5-2.0mm,压力介于0.12-0.15MPa范围内的流动沸腾实验,研究了通道宽度s、运行压力P、工质流量G、入口过冷度△t及加热功率P对微细通道流动沸腾的影响,并进行了流动沸腾的可视化研究,对观察到的流型进行了定义和探讨,分析了流型与系统压降及沸腾换热系数之间的关系,根据实验数据绘制了竖直矩形微细通道内流动沸腾的流型图。
本文对Van Stralen的核态沸腾模型进行修正,提出了计算流动沸腾总热流密度的新方法,将流动沸腾换热区域分成气泡覆盖区和流体覆盖区两部分,并将生成气泡的数量及气泡所占据的壁面面积作为加权,对总热流密度公式进行修正,得到了沸腾换热系数与通道尺寸之间的关系式,分析了微细通道流动沸腾机理,结果表明微细通道流动沸腾换热特性与气泡脱离指数n有关,只有当该指数n<1时,随着通...
【英文摘要】
The emergence of heat transfer devices with high heat flux stimulates the development of research on the flow boiling in micro/mini-channel. However, it is well known that there are some difference between the heat transfer in micro/mini-channel and that in conventional scale channel. The flow characteristics in micro/mini-channel are more complex, and the heat transfer mechanism is still not clear. Therefore, to carry out a study focusing on the flow boiling in micro/mini-channel and to clarify the flow an...
【更新日期】
2011-11-01
【相同导师文献】
导师:张树生 导师单位:山东大学 学位授予单位:山东大学
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