微沟槽热管拉削成形工艺及其传热性能研究

提出一种热管内表面微沟槽拉削成形方法,利用多齿拉刀在铜管内表面的挤压作用加工出具有连续翅结构的微沟槽,并通过实验研究了微沟槽热管的启动性能、等温性能以及不同倾角下传热功率.结果表明:拉削成形微沟槽热管在约(15～20)s内实现启动,具有快速热响应能力;热管还具有良好的等温性能,蒸发段和冷凝段的温差较小;热管内真空度对热管传热性能有很大的影响;热管在重力辅助条件下传热功率最大,水平放置时次之,反重力状态下传热功率最差.     

微沟槽热管传热性能实验研究

为研究充液率、真空度和长度对热管传热性能的影响作用,利用基于虚拟仪器技术的热管传热性能测试平台对直径6mm的微梯形沟槽热管在不同充液率、不同真空度以及不同长度等条件下进行实验测试.实验表明:微沟槽热管的最佳充液率在(75～100)%之间.热管内必须具备足够低的真空度,且充液率需根据真空度的不同适当调整.热管长度缩短可以提高其传热性能,但长度较短时,需适当提高充液率.     

微沟槽热管充液旋压成形实验研究

对微沟槽热管充液旋压成形工艺进行了研究,通过试验对影响充液旋压成形加工的三种关键性因素进行了研究与分析.结果表明,在影响充液旋压加工沟槽式热管的三种因素中,旋压当量直径和刀具与滚珠间相对位置主要影响热管内微沟槽形状和尺寸大小,如槽深、槽宽和深宽比;刀具与滚珠间相对位置和拉伸速度影响充液旋压加工过程中铜管是否被拉断;拉伸速度对热管表面粗糙度影响很大.     

不同工质沟槽式微热管传热性能实验研究

为了研究工质对沟槽式微热管传热性能的影响,通过试验对不同充液率下,不同工质对沟槽式微热管的温差、热阻与极限功率等性能的影响进行研究.结果表明:充液率对丙酮热管的温差变化影响较大,在相同情况下,丙酮热管需要更高的充液率.乙醇热管的温差性能较差,但充液率小的乙醇热管其热阻较小.水热管的极限功率最高,且在100%的充液率时,有着最为良好的传热性能,较另两种工质更适合用于高功率场合.该研究对实际生产和应用中的工质选择有着重要的参考意义.     

微矩形沟槽热管传热极限模型和实验研究

对微矩形沟槽热管的传热极限进行数学建模,并通过实验讨论分析热管工质物性群数NI、几何结构群数Ge和重力比数Hg三者对其传热极限的影响作用.研究表明,Qc与Ge和Hg呈近似指数增长变化,而与NI成线性增长关系.热管运行于较高温度、合理的几何结构和有效利用重力的辅助作用,可明显提高热管的传热能力,同时也证明了该传热极限模型的正确性.     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。     

平板铝热管微沟槽吸液芯的制备及毛细性能研究

采用犁切-挤压(P-E)和表面化学加工相结合的方法制备出一种新型的铝沟槽吸液芯结构,通过毛细上升红外测试方法对其毛细性能进行测试表征,研究不同的CuCl_2溶液浓度和浸泡时间对吸液芯结构毛细性能的影响。研究结果表明,化学加工后的铝沟槽吸液芯的毛细性能显著提高,其最大毛细上升高度可达49.3 mm,相比于未经化学加工的犁切沟槽,其毛细上升高度提高约79.3%;当CuCl_2溶液浓度超过1mol/L时,浸泡时间和溶液浓度对铝沟槽吸液芯的毛细压力影响较小。该方法能够简单、有效的提高铝沟槽吸液芯的毛细性能,为平板铝热管吸液芯的制备提供了一种新手段。     

沟槽形微织构刀具切削性能仿真研究

为 揭 示 表 面 微 织 构 形 貌 对 刀 具 切 削 性 能 的 影 响 ,以 沟 槽 微 形 微 织 构 和 无 织 构 硬 质 合 金 刀 具 为研 究 对 象 ,运 用Ａ ｄｖａｎｔＥｄｇｅ 软 件 开 展 Ｔｉ６ Ａｌ４ Ｖ干 切 削 仿 真 研 究 。 结 果 表 明 ,相 比 于 非 织 构 刀 具 ,微 织 构 刀具 散 热 性 能 更 优 ,切 削 力 和 切 削 刃 最 大 应 力 均 更 低 。 研 究 方 法 可 为 微 织 构 刀 具 设 计 提 供 一 定 的 参 考 。     

强化传热微沟槽圆管压扁变形过程研究

对内壁具有螺旋V型微沟槽的圆管进行连续加载压扁试验,分析比较了硬、软态微沟槽圆管的压扁变形过程及力学性能.结果表明:硬态沟槽管压扁过程中会依次产生"一次塌陷"、中闻折痕、"二次塌陷"等严重截面畸变;软态沟槽管压扁变形比较均匀,截面畸变程度较小,环向刚度较小,能够在较小的压缩载荷下实现压扁成形.     

热管砂轮传热性能的数学分析

为了强化磨削弧区换热,提高磨削极限热流密度以增大磨削的材料去除率,并且减少冷却液的使用,设计了一种热管砂轮.对热管砂轮进行数学建模和计算分析,结果表明热管砂轮可以使磨削弧区温度降低3/4以上.     

采用微通道蒸发器的分离式热管空调传热性能的试验研究

设计了一套采用微通道换热器作为蒸发器的分离式热管空调,并试验研究了充液率、室内外温差和风机风量等因素对其传热性能的影响。试验结果表明:充液率过大过小均会影响系统的传热性能,其最佳充液率为120%左右;室内外温差越大分离式热管空调传热效果越好,空调传热量在室内外温差为20℃时比室内外温差为8℃时增加了228%;当风机风量低于2000m3/h时,传热量和EER随着风量的增加而增大,当风机风量超过2000m3/h时,增加风量对传热量的影响减小,而EER开始呈现下降趋势。     

微热管轴向微沟槽高速充液旋压成形实验研究

对铜微热管内壁轴向微沟槽高速充液旋压成形工艺进行实验研究,研究关键工艺参数包括拉管速度、旋压钢球数量、多齿芯头位置,分析其对微沟槽成形的影响,优化加工工艺参数.通过观察微沟槽横截面显微照片,分析微沟槽旋压成形过程中的塑性变形,初步探讨轴向微沟槽高速充液旋压成形机理.实验结果表明,拉管速度应在48 cm/min～64cm...     

甲醇/丙酮振荡热管的传热性能研究

作为高效传热元件,振荡热管在解决微小空间但热通量较高的电子器件散热方面具有独特的优势,其工质的选取对振荡热管的传热性能具有重要影响。采用甲醇、丙酮纯工质及两者不同配比(7︰1,4︰1,1︰4,1︰7)的混合工质,对不同充液率(45%,62%,70%)和加热功率(10~100 W)工况时的热阻特性进行试验,分析甲醇、丙酮工质的物性及其相互作用特性对振荡热管传热性能的影响,得到甲醇/丙酮二元混合工质振荡热管的传热特性。结果表明:小充液率时,振荡热管蒸发段均出现明显的烧干现象,混合工质振荡热管烧干时热阻较纯工质小,即在50 W时,甲醇、丙酮纯工质振荡热管热阻分别为1.509℃/W、1.484℃/W,而甲醇/丙酮1︰7时振荡热管热阻为0.88℃/W,其他配比时热阻在纯工质及混合工质配比1︰7之间,特别是在丙酮中加入少量甲醇(比如甲醇/丙酮1︰7)能有效地改善振荡热管的烧干情况;大充液率下,混合工质振荡热管热阻随着加热功率的增大变得较为平缓且相互之间相差不是不大,传热性能普遍较好。     

超薄热管传热性能 的数值模拟

超薄热管在工作过程中,内部存在复杂的相变过程和两相流运动,由于封装等限制,无法通过试验对内部情况进行精准分析.为研究超薄热管在工作过程中的内部情况,对超薄热管的传热性能进行数值模拟.采用流体体积模型对超薄热管内部的两相流状态进行捕捉,分析不同充液率下超薄热管内部混合工质的速度和压力变化情况.结果表明,随着超薄热管内部充...     

沟槽式微热管弯曲变形特性研究

沟槽式微热管具有良好的导热能力,是解决微电子高热流密度问题的关键元件之一.在实际应用中,微热管常需进行弯曲加工以配合安装需求,弯曲变形对热管性能会产生不良影响.针对微热管弯曲变形过程建立了受力模型,并进行了相应的弯曲实验和分析,结果表明弯曲半径对弯管变形程度影响显著,弯曲半径越小,变形量越大;经过去应力退火的热管有利于提高弯管质量;弯曲角度对弯管变形影响甚小.     

一种新型低温热管传热性能的试验研究

对某内部一体式吸液芯结构的低温热管进行了一系列试验研究,主要分析了该型热管水平工况下不同加热功率及工作温度对其轴向温度分布、最大温差、当量导热系数、总热阻以及蒸发/凝结传热系数的影响。研究结果表明:该型热管元件在-30~0℃的工况下具有较好的均温特性和传热能力,适用于对恒温特性有一定要求的0~40W的小功率热量传输场合。     

D形杆式支撑换热器传热性能研究

提出了一种D形杆式支撑换热器,采用CFD方法对其进行模拟研究,并比较分析了D形杆和普通圆杆对换热器流动与传热性能的影响,同时还考察了D形杆排布方式对换热器性能的影响。结果表明:D形杆支撑结构能够有效改善换热器壳程内速度场与温度场的协同性,其换热器性能明显优于普通圆杆支撑换热器;D形杆排布方式不同时,D形杆-2排布方式下换热器壳程性能明显优于D形杆-1;D形杆-2排布方式下,较圆杆支撑换热器壳程传热系数、压降、综合性能均有较大提升。计算结果为杆式支撑换热器强化传热性能的研究提供了理论依据。     

微沟槽表面的滑动轴承性能分析

分析了微沟槽表面滑动轴承的润滑性能 ,计算结果表明 ,微沟槽表面轴承的压力分布与光滑表面轴承有着显著不同。轴承表面油槽中的油在油润滑时能防止轴承表面的胶合失效 ,而且这种轴承衬表面层的应力分布与光滑表面轴承也有显著不同。     

定壁温闭式环路型自激振荡热管传热性能的实验研究

通过理论分析得出工质R134a在0℃～100℃温区范围内相对于工质水、R123、乙醇可能具有更佳的蒸发和冷凝特性.实验研究了两种不同管径闭式环路型振荡热管在不同工况下的传热性能.结果表明:两组管径的当量有效热导率和输热量在稳态时具有同相非周期性变化趋势.对小管径装置来说,当量有效热导率随充灌率的变化趋势与工作温区有关.对大管径装置来说,近工况下当量有效热导率要比小管径低很多,但仍为纯铜管的一百多倍.实验证实R134a具有良好热传导性能,有望在微通道闭式自激振荡热管中使用.     

乙醇水溶液脉动热管传热特性研究

以体积分数为50％的乙醇水溶液为工质,在充液率为50％的情况下,对多环路脉动热管的传热特性进行试验与机理研究,并与无水乙醇的传热效果进行对比.结果表明,采用乙醇水溶液的热管热阻明显低于无水乙醇脉动热管的热阻,并且加热功率的极限值较高.当倾角为90°时,采用乙醇水溶液的热阻值最低约0.1℃/W,传热极限约为300W.采用无水乙醇作为脉动工质,倾角为60°时的热阻为采用酒精水溶液的1.34～1.49倍,倾角为30°时的热阻为1.28～1.50倍.