超亲水毛细芯环路热管启动及热性能分析

为解决电子设备高热通量下的散热问题，采用H₂O₂氧化法对烧结毛细芯进行了超亲水改性，研究了毛细芯表面润湿性对吸液性能的影响。并将改性后的超亲水毛细芯应用到环路热管内，研究了倾斜角度及加热功率对超亲水毛细芯环路热管的换热特性的影响。实验结果表明：超亲水毛细芯的吸液速度增加，吸液时间较亲水毛细芯减小了3.52ms；与普通亲水毛细芯环路热管相比，在加热功率Q=200W时，超亲水毛细芯环路热管蒸发器中心温度降低了约6.0℃，在Q=20W时启动时间与温度分别降低了33s与2.5℃。同时发现超亲水毛细芯环路热管在正重力状态时的运行温度更低，热阻较小，最低热阻仅为0.084℃/W。     

超高参数CO2在垂直管中的传热分析

在均匀加热条件下，开展了超高参数二氧化碳在垂直上升管中的传热特性实验研究。实验段内径为10.0mm，实验参数范围：压力p=8.21～20.6MPa，热流密度q _w=95～300kW/m²，质量流速G= 1000～1232.5kg/(m²·s)。分析了入口温度、压力和热流密度对传热的影响规律。实验结果表明，在热流密度、压力和质量流速一定的条件下，入口温度对传热有明显影响，当T _in<T _pc时，在拟临界温度前壁温出现峰值，达到峰值点随后又逐渐下降，即传热出现了恶化现象。但是当T _in>T _pc时在同样的工况下，壁温沿着主流焓值单调上升，无明显的壁温峰值出现，这意味着传热恶化只发生在T _in<T _pc时。在T _in>T _pc的超临界工况下，压力和热流密度对传热的影响较小，工质遵循单相强制对流换热。将实验数据与选取的典型传热关联式作比较，结果显示，经典的D-B单相湍流对流公式计算的换热系数和壁温已达到了满意的预测精度。     

太阳能加热液滴在亲疏水表面"黏-滑"蒸发

实验研究了亲水和疏水表面上太阳能加热去离子水及金纳米流体液滴三相接触线动力学。在亲水和疏水表面滴加2μL去离子水和纳米流体液滴，用一定功率太阳能模拟器照射液滴使其蒸发，期间采用高速摄像机实时记录液滴在不同表面上的蒸发过程。由MATLAB程序处理图像得到液滴在不同表面上蒸发过程中接触角和接触圆直径的动态变化过程。发现液滴接触线在不同亲疏水表面上存在不同运动特性。去离子水液滴在亲水表面上常接触面积模式和常接触角模式依次控制蒸发过程。去离子水液滴在疏水表面上都呈现出“黏-滑”蒸发特性，即液滴先以常接触面积模式蒸发，之后接触线快速滑动，接触线固定后再以常接触面积模式蒸发，依次往复。纳米流体液滴在亲水表面上主要以常接触面积蒸发模式为主，在疏水表面上同样呈现“黏-滑”蒸发特性。从液滴表面能角度出发，对液滴接触线“钉扎”和“去钉扎”过程进行详尽分析，得出基底润湿性和纳米颗粒沉积是影响液滴接触线在表面上运动的重要因素。     

压力瞬态下超临界压力CO2的传热特性

在均匀加热条件下，开展超临界压力二氧化碳在压力瞬态下的传热特性实验研究。实验段内径为10.0mm，实验参数范围：压力P=7.58~9.97MPa，热流密度q _w=64~256kW/m²，质量流速G=660~893kg/(m²·s)。分析了正常传热和传热恶化条件下，瞬间泄压过程对传热的影响规律。实验结果表明，正常传热工况下，壁温随着压力的减小有降低的趋势，传热系数明显增大；传热恶化发生后壁温迅速上升，对应的传热系数减小传热恶化更加严重，且恶化壁温峰值点向着入口方向移动。最后对实验现象进行了解释，正常传热下壁温降低是由于压力的降低增大了比热容，从而改善了传热。传热恶化发生后，压力的降低减小了拟临界焓值i _pc，从而增大了超临界沸腾数SBO，更大的SBO表明膨胀动量力占主导，靠近壁面低密度的vapor-like fluid在不断向外膨胀，从而使得低密度层流体的厚度增加，从而加大了传热热阻，这时壁温升高或者出现更大的恶化。     

气/汽-液相分离技术研究进展

从相分离原理的角度出发,分别介绍了惯性力相分离、离心力相分离以及毛细力相分离技术。其中,惯性力相分离技术主要介绍T型管的应用,毛细力相分离技术分别介绍了毛细管、多孔膜以及金属丝网3种主要结构。同时简要评价了各相分离技术的优缺点及发展趋势。     

功率型LED热特性测试及评价

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(LED)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的LED灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变化情况,提出了热性能测试及评价的合理建议。研究结果表明:测试电流对K值标定及结温测试有较大影响,测试电流的合理选取与芯片本身及功率的大小有关;材料的热导率随环境温度变化波动,对于某些高温使用环境,仅25℃的热性能参数数据并不能准确反应LED的热特性;热阻测试的准确性与光功率有关,光热一体化测试有利于得到准确的热特性数据。     

太阳能平板空气集热器内部流动与传热分析

基于雷诺时均的三维定常粘性N-S方程及能量方程,对内设挡流板的太阳能平板空气集热器内部流动和传热特性进行数值分析和实验验证,模拟结果与实验测量结果显示出良好的一致性。研究表明:挡流板的存在致使内部流动非常复杂,挡流板背侧发生显著的流动分离与再附着现象,同时对温度场产生重要影响,因此消除各种涡流是提高集热效率的有效途径之一;气流在挡流板末端发生180°偏转形成的二次流增加了流动损失,但同时实现了冷热流体的掺混,强化了换热;集热板的多种换热方式中对流换热占主导,辐射换热占总换热量的1/7,为提高集热效率,应设法进一步降低集热板平均温度。     

微槽道内单相流动阻力与传热特性

对去离子水在微槽道中的单相流动阻力和传热特性进行了实验研究.结果表明，微槽道中的流动阻力特性及传热特性与常规尺度通道相比存在明显的差异，实验的fRe值高于传统理论预测值，并且随Reynolds数的增加而增大，而传热系数则明显小于传统理论预测值，分析表明微槽道的表面粗糙度对流动和传热有重要的影响.在热阻相同的情况下，提高工质的入口温度或增加热流通量，可减小实验段的压降.同时给出了层流区的流动阻力计算关系式.     

超微型涡轮中极低展弦比静叶栅流场特性的数值研究

通过数值求解柱坐标系下三维定常粘性雷诺时均N-S方程,结合RNG k-ε湍流模型和非平衡壁面函数,获得了超微涡轮中极低展弦比静叶栅流道内部的三维稳态粘性流场,揭示了其独特的流场物理特性和气动损失规律.结果表明:超低展弦比涡轮叶栅中存在双二次流现象;尽管超微燃气涡轮静叶栅高度仅为1.3 mm,壁面影响区占叶高的总高度仍不超过3%;叶片的静压载荷主要由中部孤段承担;总压损失主要发生在近壁区,尤其是吸力面近壁区;静叶栅径向各截面最大马赫数并不是出现在主流中央,而是介于主流中央和壁面之间的一个狭小区域,这可能与通道低能二次流与主流的掺混作用有关.     

电加热管二维温度场计算

针对水平管、倾斜管中单相流及两相流由于自然对流的影响而使壁温、传热系数沿周向表现出不均匀性．提出了利用外壁面的两个边界条件来克服内壁西边界条件的不足．采用“径向节点内缩”技术的电加热管二维温度场数值计算模型。同时用并联网格电阻发热的概念处理非均匀内热源项。用此模型处理了Φ３２×３ｍｍ微倾斜管高压汽水两相流传热数据，结果令人满意。