Cu-水纳米流体对流换热特性研究

建立了测量纳米流体流动与对流换热性能的实验系统,探讨了不同pH值、分散剂浓度和纳米粒子质量分数对Cu-水纳米流体对流换热性能的影响。结果表明:pH值对Cu-水纳米流体对流换热系数的影响较小,这个现象启发了我们将纳米流体应用到未来工业中,可以不考虑pH值对纳米流体对流换热性能的影响。分散剂加入量是影响Cu-水纳米流体对流换热系数的重要因素,从分散稳定、导热系数和对流换热系数提高三个方面来考虑,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%十二烷基苯磺酸钠被选为最优化浓度。另外,Cu-水纳米流体的对流换热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,但其对流换热系数的增加明显低于导热系数的增加。     

纳米流体强化对流换热的实验研究

建立了纳米流体对流换热系数的实验测试系统,利用实验系统测量YCu-H2O纳米流体的对流换热系数,探讨了纳米颗粒质最分数、Re数和轴向比对Cu-水纳米流体对流换热性能的影响.结果表明:Cu-水纳米流体的对流换热系数随纳米粒子质量分数的增人而增人,但其对流换热系数的增加明显低于导热系数的增加.随着雷诺数的增人,纳米流体的对流换热系数基本呈线性提高.纳米流体在实验管进口段的对流换热系数提岛值明显高于流体在充分发展段的提高值.纳米流体的导热系数、粘度和纳米颗粒迁移是影响纳米流体对流换热系数的主要因素.     

CPU液冷散热器的性能分析及结构优化

为了对CPU液冷散热器进行性能分析,以gambit软件构建CPU液冷散热器物理模型,应用fluent软件对散热过程进行了数值模拟,运用控制变量法分析冷流体入口温度、冷流体入口流速、CPU功率和流体物性对散热器换热性能的影响,提出一种散热器结构的优化方案。研究结果表明:通过降低入口温度、提高入口速度、选用合适的工质等措施均可增大散热量;添加翅片后散热器底部的平均温度明显下降,换热效果大大提升。     

多壁碳纳米管水基纳米流体的对流换热特性

实验研究了纳米粉体浓度、雷诺数Re和热流密度对多壁碳纳米管水基纳米流体(MWNTs/H2O)对流换热性能的影响。纳米粉体浓度分别为0.05 g/L、0.1 g/L、0.2 g/L和0.4 g/L,雷诺数Re为500~900,热流密度为10~20 k W/m2。结果表明:1)纳米流体对流换热系数随着纳米粉体浓度、Re、热流密度的增加而增加。如在Re为631且纳米粉体浓度为0.4 g/L时,纳米流体对流换热系数比基液增大了17.6%;2)纳米流体对流换热系数的提高率明显大于对应的导热系数提高率,当纳米粉体浓度为0.05g/L时,其对流换热系数和导热系数的提高率分别为7.4%和0.15%;3)在Eubank-Proctor方程的基础上,建立了适合于低Re条件下的混和对流换热的实验关联式。     

封闭腔内纳米流体自然对流换热的数值模拟

采用数值模拟方式研究充满了纳米流体的封闭腔内的稳态自然对流。重点分析了纳米颗粒的体积分数,Ra数以及不同类型纳米颗粒对自然对流换热特性的影响。数值模拟结果表明:在纯水中加入纳米颗粒可以显著提高基液的自然对流换热特性;对于给定的Ra数下,随着纳米流体的体积分数增大,纳米流体换热效果显著增强;对于给定的体积分数下,随着Ra数增大,纳米流体的换热强度也随之增大,并且换热机理由热传导为主变为热对流为主;通过Ag,Cu,CuO和Al2O3四种纳米颗粒的对流换热效果比较分析得出,金属Ag和Cu纳米颗粒比金属氧化物CuO和Al2O3的纳米颗粒制备的纳米流体的对流换热效果更好。     

多孔铝对流换热系数的反演分析

建立了多孔铝的一维瞬态对流换热模型,采用反演分析方法求得了多孔铝的体积对流换热系数.给出了多孔铝对流换热的无量纲准则关联式,并在较宽的孔结构范围内(孔隙率为60.0%～95.0%、孔径为2.5～6.0 mm)研究了孔结构对多孔铝换热系数的影响.结果表明:多孔铝的换热系数随着风速的增加而提高.在风速相同的条件下,换热系数随着孔径和孔隙率的减小而提高.在风机功率相同的条件下,换热系数随着孔隙率的增大而提高,在孔隙率约为85%时达到峰值.     

基于冲击相变技术的IGCT冷板研究

针对IGCT等大功率半导体器件在高热流密度下的散热问题,以R245fa作为工质,研究了3种不同射流孔板与2种冲击表面对射流冲击相变换热性能的影响。结果表明,平均对流换热系数随射流速度的增加而增大;相变产生的气泡对换热性能的影响很大,选取合适的流量和优化冷板结构设计,使气泡在增强流体扰动的同时也能及时排出,最大程度增强换热能力;采用合适尺度的喷砂表面能增加气化核心数,提高换热性能;增加矩形截面直肋后的射流冲击相变换热性能远优于水冷。     

封闭腔内MWCNT纳米流体自然对流传热的数值模拟

采用Fluent软件对封闭腔内纳米流体层流自然对流换热进行了数值模拟研究.重点分析了Ra数和纳米颗粒的体积分数对自然对流换热特性的影响.数值模拟结果表明:在机油中添加多壁碳纳米管(MWCNT)粒子并没有提高基液的自然对流传热特性;对于给定的Ra数下,随着纳米颗粒体积分数的增大,纳米流体的传热特性也随之减弱;对于给定的体积分数,随着Ra数的增大,纳米流体的传热特性显著增强,但纳米流体的传热性能比机油的要弱,且在同一体积分数下随着Ra数的增大,传热性能减弱的程度要减小.     

两种CPU散热器换热特性的数值研究

对整体平直翅片与分段开缝平直翅片两种不同结构的CPU散热器，在不同加热功率和不同风速下的散热特性进行了数值模拟。采用商业软件FLUENT6．0进行计算，结果显示：对流换热表面传热系数和热阻主要与风速有关，与加热功率关系不大，对流换热表面传热系数的计算结果和实验数据趋势一致。在低风速下，加热功率对这两种散热器压降的影响也不大。采取数值模拟的方法对CPU散热器进行研究是实验方法的可靠补充，计算所得的结果有助于分析CPU散热器的换热过程，并可为电子设备的设计和改进提供参考。     

基于半导体制冷的小型制冷系统研究

目前采用半导体制冷的小型制冷装置,都有效率不高的缺点,而对于半导体制冷的研究,大多都是对于半导体元件的热端的散热系统进行优化设计。在对半导体制冷技术原理分析的基础上,针对基于半导体制冷的小型制冷装置,采用增大冷端的对流换热面积和提高冷端的对流换热系数的方法来解决冷量传递问题,提高小型制冷装置的工作效率。     

倾斜方腔内纳米流体自然对流的数值研究

对充满Cu-水纳米流体的二维倾斜方腔内的自然对流换热进行了数值研究,研究了纳米颗粒体积份额φ、Ra数和腔体倾角对自然对流换热特性的影响。数值模拟结果表明:在纯水中加入纳米颗粒可以显著提高基液的自然对流换热特性;在一定的腔体倾角φ下,增大Ra均可以强化腔体内的自然对流换热,而且随Ra数的增大,强化效果越强;当Ra=104时,对不同的腔体倾角,纳米流体对换热强度提高的比例大致相当。     

电池液冷板设计及试验研究

针对电池液冷板提出4个设计方案并进行传热性能试验研究。对比液冷板通道内的对流换热系数、热源表面平均温度和温度均匀性,分析不同流道参数及流程布置对平均温度和温度均匀性的影响。试验结果表明:由3#和4#液冷板对比得知,液冷板流道宽度越窄,冷却液流速越大,对流换热系数提高30%;由2#和1#液冷板对比得知,通过流程布置优化设计可以增强传热并改善温度均匀性,对流换热系数提高39%,温度标准差减小5%;由2#和4#液冷板对比得知,对流换热系数越大,平均温度越低,温度均匀性越差,对流换热系数提高37%,平均温度降低0.8℃,表面温差增大17%,温度标准差增大13%。纵向导热能力过强会使得电池模组表面温度均匀性变差,在电池液冷板设计中要平衡纵向和横向的导热能力。该项研究对电动车电池冷却技术的优化具有实际应用意义。     

采暖房散热器温度场研究

采用有限元法对封闭腔体内散热器进行数值模拟,对腔体内的散热器位置进行温度场模拟,对腔体内进行简化处理,腔体内只有自然对流换热,对同一换热面积同一温度的换热器进行数值模拟,分析在相同散热面积下不同位置下放置散热器对于自然对流换热换热的影响。     

基于热交换系数法的散热器等效建模方法研究

针对散热器结构复杂、建模难度大的问题,提出基于热交换系数法利用基座等效整个散热器,简化分析模型.首先由傅里叶定律和牛顿换热公式得到肋片传热的近似解和对流换热热流量,推导出自然对流和强迫对流两种情况下肋片对流换热系数的表达式,并根据能量守恒原则导出基座等效热交换系数关系式.然后用热分析软件Flotherm分别对等效前和等效后模型进行仿真,结果表明热交换系数法是一种行之有效的散热器简化建模方法.该方法同样适用于其它热仿真软件.     

微注塑成型充模流动中的对流换热实验

微注塑成型中,聚合物熔体与微型腔壁面间的对流换热行为与常规注塑成型不同,对流换热系数也发生了变化。通过采用微模具和温度传感器,对聚丙烯(PP)、ABS和两种聚甲醛(POM)熔体,以不同注射速度填充厚度为0.510 mm和0.420 mm,表面粗糙度为0.062μm、0.393μm和0.695μm的不同微型腔时的模具温度分布进行测量,从而求得对流换热系数。结果表明,微注塑成型中对流换热系数,与聚合物材料热物理性质紧密相关,热物性参数值高的材料,对流换热系数也大;且随注射速度和型腔表面粗糙度的增加以及型腔厚度的减小而增大。     

燃气辐射采暖系统传热过程分析

对燃气辐射采暖系统的传热过程进行了系统研究,建立了热平衡方程。分析了辐射管发射率对辐射换热的影响,进行了辐射供暖系统能耗与对流采暖系统能耗对比,讨论了辐射采暖房间人体辐射能的计算。     

壁温周期振荡条件下方腔内纳米流体自然对流换热研究

对充满Cu-水纳米流体方腔内的非稳态自然对流换热进行了数值研究。综合研究了不同振荡波形下,纳米颗粒的体积份额和振荡波幅A对自然对流换热的影响。结果表明:在水中添加Cu纳米颗粒可以强化水的自然对流换热;体积份额和振荡波幅A的增大都加强纳米流体自然对流换热,但是不同振荡波形,加强程度不同并提出振荡面积S的概念,即振荡波形与其平均值围成的面积,曲线拟合显示时均努塞尔特数Nu随S增大呈指数曲线上升。     

浅论低温地板辐射采暖系统的节能经济性

低温地板辐射采暖系统由于其热舒适性高,卫生条件好,热媒参数应用范围广等优点,近几年发展势头迅猛,通过外网热损耗的计算,将低温地板辐射采暖系统和普通散热器采暖系统进行比较,结合采用分户热计量实际工程实测数据比较,得出低温地板辐射采暖系统的经济性。     

采暖散热器散热量测定系统研究

采暖散热器散热量测定系统是散热器产品热工性能测定与指标评价的标准计量测试系统。本文介绍了按照国际标准和国家标准设计和建造的一个全自动化采暖散热器散热量测定系统。文中分析了有关散热量测定的技术原理和系统组成,提出了改善系统性能和提高系统测量精度的设计方法和特点,提出了缩短系统测定时间、加速稳态过程及数据处理的新思路。系统使用微机实现了多通道测控和分析处理自动化。     

新型带自然对流散热末端的热泵系统性能分析

针对现有空调末端强制对流带来的不适的吹风感,以及暖气片二次换热降低能效的问题,提出了新型带自然对流散热末端的热泵系统的循环原理.并对此系统进行了模拟计算,分析末端换热情况和散热量的变化规律以及系统在不同工况下的运行特性.结果表明,新型自然对流散热装置中,自然对流散热量占总散热量的52.57-58.89％,辐射散热量占总...