微通道对流换热系统的流动阻力分析

针对在恶劣温度条件下工作的芯片热控制系统问题,基于由微泵、微通道、热电模块、智能控制单元、散热片以及液体管道等构成的微通道对流换热设计思想,数值仿真分析了微通道结构的速度场和压力分布,计算了系统管道、微通道等部件的沿程阻力和局部阻力,给出了换热系统的最佳工况点,确定了系统必需的微泵工作性能参数。     

微流体系统中微通道网络成形工艺研究进展

微通道作为微流体系统的重要组成部分,是提高微流动性能的关键因素。现有微通道制作材料包括硅、石英和玻璃等无机材料,以及PDMS、PMMA、PC和环氧树脂等有机材料,而加工工艺主要有湿/干法刻蚀、热压成型、微/纳光刻技术、激光微加工和模塑法等类型。根据不同应用领域中微通道的功能需求和空间布置情况,可将微通道网络分为线性、平面和立体三种类型,综述了不同类型微通道网络成形工艺的国内外研究现状,其中线性和平面微通道网络的制作与成形一般是同时完成的,工艺较成熟,而立体微通道网络需分步实现,难度较大。探讨了现有微通道网络成形工艺的不足和发展趋势。简要介绍了玻璃基仿生微通道及其网络成形工艺研究进展。     

微通道换热器试验测试系统研究

搭建了一套测试微通道性能参数的循环换热试验系统,介绍了组成该系统的微通道换热器、模拟芯片、微型泵、恒温装置以及控制测量等部件.以水为介质,对三种不同结构型式微通道换热器的传热及流动性能进行了试验研究,测量了进出微通道换热器的冷却液流量、温度和压差以及模拟芯片表面多个测点的温度等参数,获得了微通道换热器内的流动阻力和传热特性.     

微胶囊流体微通道传热研究进展

相变微胶囊流体因相变潜热大和粒子之间的微对流效应,具有载热密度大,传热温差小的特点,在传热方面具有独特的优势。但其低导热率和高粘度限制了其应用范围。基于微胶囊流体在微通道内不同流动状态下的传热性能及强化微胶囊流体传热方面进行研究进展介绍,并分析总结微胶囊流体在暖通空调及相关领域的应用进展。     

微流体实验技术研究

微流体实验技术的研究是微流体器件发展的迫切需要，它不仅可以提供测量微流体器件性能必备的工具，而且对于探索微观尺度流体的传输机制具有极为重要的意义。文章对微流体实验技术的难点进行了概括，并对几种主要的微流体实验技术进行了讨论，指出流动显示技术由于对流动本身的干扰非常小，而且在一些研究人员的努力下精度得到不断提高，已经成为一种最有潜力的微流体实验技术。     

毛细管基微流体放大系统流体流量分配的研究

微流体在平行通道中的均匀分配是实现微流体控制放量制备粒径单分散性功能微球的重要技术。本研究设计了毛细管基微流体控制放大装置,详细研究了毛细管尺寸、毛细管长度、流体流量以及流体粘度对微流体流量均分的影响。研究结果表明,随着毛细管内径的减小、毛细管长度的增加、流体流量的增大、流体粘度的增加,流体流量分配均匀性更好,即流体流量变异系数(CV)变小。研究获得了描述CV与其影响参数之间关系的经验公式。     

系统工况对微通道平行流气冷器换热性能的影响

以自然工质二氧化碳作为制冷剂的跨临界试验系统结合微通道平行流气冷器进行实验,在不同系统压力、质量等工况下对气冷器换热性能进行实验研究。结果表明：二氧化碳在超临界状态下换热随系统压力的增大而减小,扁管对流换热随二氧化碳流速的增大得到加强。同时也探讨了气冷器迎风表面温度分布情况。     

电加热叠板式微通道蒸发器实验研究

提出一款电加叠板式微通道蒸发器,主要由两块端板和两片紫铜薄板叠合而成.紫铜薄板表面加工有2个分布腔和微通道阵列.通过对蒸发器内水的升温响应和出口平衡温度的实验研究,对加热温度、供给流量、流道方式和分布腔形状等因素对蒸发器性能的影响进行了评价.实验结果表明,在供给流量低于6ml/min时,四种蒸发器的升温响应性能非常接近.在供给流量高于6ml/min时,并联式流道与钝角形分布腔之间的组合以及串联式流道与直角形分布腔之间的组合更加有利于提高蒸发器的升温响应性能和出口平衡温度.总体上,串联直角式蒸发器平均的升温响应性能最优,并联钝角式蒸发器平均的出口平衡温度最高.     

一种基于电磁型微马达的微摩擦测试装置

随着ＭＥＭＳ技术的发展,人们迫切需要对微观世界的摩擦现象进行研究测试,以求发现宏观与微观世界中摩擦现象的联系和区别,但由于测试条件的限制,现在还很难对微观世界进行直接测试。文中提出了一种全新的微小摩擦测试方法－－间接测量法,利用了微型马代同时作为驱动元件和测试元件,通过分析微马达在施加力前后其运动特性的改变,间接地计算出微小摩擦力的大小。文中对测试机理和系统实现做了详细介绍。     

玻璃三通微流体管道热流变拉制仪的研制

在玻璃三通微流体管道热流变拉伸成形工艺基础上,设计了玻璃三通微流体管道热流变拉制仪。在三通微管道拉伸成形过程中,变形区热软化后的V形玻璃毛细管,在冷却过程中一次性拉制成三通微管道,储液池在拉制过程的同时成型,并与三通管光滑连接。拉制仪可实现等内径和不等内径拉伸。通过对加热时间、拉伸行程和玻璃材料分配系数的调节,可以控制三通微管道各项参数。制备出的三通微管道内径在微米级,三根微管道在三通结点处光滑连通,表面张力成型的微管道具有较高的表面质量。以三通微管道和一维玻璃微管道为基础单元,组建了微流体管道网络。     

换热站计算机控制系统

结合具体的工程项目介绍如何应用计算机完成对换热站的集中监控与管理，实现提高热效率和共热品质，改进企业管理等目的。     

板式换热器微变形实验研究

在受冷热介质压力作用的工作状态下,板式换热器换热板片、固定和活动压紧板间将产生鼓胀变形.而螺栓的预紧力直接影响这种鼓胀变形的形式和板片间的密封状态.通过在静压工作状态下测得螺栓受力产生的拉伸量,固定和活动压紧板的法向位移,为研究板式换热器微变形特性提供实验数据.     

电动门窗实验台控制系统设计

介绍了一种以ATmega16单片机为核心的控制器的设计思路、控制方式、硬件电路设计和程序设计要点。实际应用表明:该控制器可用于各种速度/温度控制装置。     

高效散热微通道液冷冷板焊接技术及成形工艺研究

通过分析微通道冷板的结构特点及技术要求,对微通道冷板的焊接方法、焊接工艺进行了分析研究.采用气保护炉钎焊方法,通过巧妙地采用过渡材料与接头设计,既突破了6063铝合金气保护炉钎焊的钎焊性较差的技术难题,满足了钎焊缝密封性要求,又可有效地避免钎料流入微通道.通过焊接工装及接头设计,在合理的工艺及气氛条件下,实现了6063铝合金微通道冷板的整体焊接成形,解决了微通道冷板的焊接技术难题.     

太阳能-地源热泵系统运行特性的试验研究

在已建成的太阳能-地热能综合利用多功能热泵试验系统上进行了太阳能-地源热泵系统联合与交替供暖运行特性的试验测试,结果表明:联合运行模式不仅可以提高日间系统运行效率,且U型埋管可作为热源缓冲体自动储存日间富余太阳能,以改善夜间运行效率,联合运行测试期内太阳能与地热能热源的承担比例为43.3%:50.2%;交替运行模式可以在充分利用太阳能的前提下有效恢复埋管周围土壤温度,从而可提高太阳能与地热能的综合利用效率;整个供暖测试期内,地源热泵与日间太阳能热泵的平均COP分别为2.37、2.72,对应的太阳能-地源热泵系统联合运行模式、昼夜交替运行模式及太阳能-U型埋管补热交替运行模式的平均COP分别为2.69、2.65及2.56.     

CO_2热泵热水器的系统设计及试验研究

设计搭建了蒸发器和气冷器均采用套管式换热器的跨临界CO2热泵热水器性能测试试验台,在制冷剂充注量1.23kg时,通过调节膨胀阀的开度和控制气冷器的水流量来研究系统性能。结果表明:该机组能在较高COP(3.2)下制得65℃的热水,并可以在COP不低于2.0情况下制取80℃的热水;气冷器水流量对系统的COP、出水温度以及系统的排气压力影响最大;高效的换热器可以在压缩机排气温度一样的情况下提高出水温度,使系统在制取高温水时有更高的COP。     

电子设备芯片沸腾换热应用试验研究

针对电子设备单芯片热耗超过500 W、热流密度超过50 W/cm²、单个机柜超过50 kW 的散热需求,采用沸腾换热结合微槽道的方法为大热耗、高热流芯片散热提供了新的解决方案。通过试验验证了微槽道与常规通道蒸发器的流动和换热差异。结果表明,微槽道相比常规流道,其散热温差降低了44%,细长结构的微槽道蒸发器能获得更优越的换热性能,流动沸腾换热系数可达2 ~ 3 W/(cm²·K)。     

二氧化碳传热实验台的构建

利用CO2为工质实现制冷、供热或低温余热发电的技术已经成为国内外工程热物理领域的研究热点,CO2传热实验台的搭建和可靠运行对于各类跨临界CO2系统及关键部件的设计都具有重要的现实意义。本文设计并搭建了运行压力可达12MPa,质量流量可达5000kg/(m2.s),热功率达30kW的CO2实验台,校正了系统的热平衡,验证了缓冲罐的稳压作用,对实验系统的直接和间接测量参数进行了不确定度分析。系统测试表明:该实验台运行稳定、可靠性高,可广泛用于以CO2为工质的单相、两相及超临界流体传热研究,对其他传热实验台的建设也有一定借鉴意义。