毛细泵回路论文_吴双应,郑小峰,肖兰

导读:本文包含了毛细泵回路论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:毛细,回路,蒸发器,流体,纳米,数值,重力。

毛细泵回路论文文献综述

吴双应,郑小峰,肖兰[1](2017)在《碱金属工质在基于毛细泵回路的多孔芯蒸发器内的热质传输特性》一文中研究指出以基于毛细泵回路(CPL)原理的多孔芯蒸发器为研究对象,耦合多孔芯、蒸汽槽道和蒸发器壳体等多个部件,通过数值模拟的方法对碱金属工质在蒸发器内部的流动和相变传热特性进行分析,得到蒸发器内部的气相体积分数、温度、压力以及速度等分布。结果表明:碱金属液体极高的导热系数使得多孔芯部分的平均过热度不足1K;以碱金属为工质的多孔芯蒸发器,其内部的蒸发属于表面蒸发,气液界面稳定在多孔芯和蒸汽槽道的界面处,且在相同参数条件下,其毛细抽吸力比使用传统工质的蒸发器高1~2个数量级,具有更大的传输能力。(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年12期)

史正杰,唐鑫,巨永林[2](2013)在《多蒸发器毛细泵回路热管的反重力工作特性》一文中研究指出毛细泵回路(CPL)热管具有传热能力高、控温能力强等优点,可以实现小温差、长距离、无附加动力的热量传输,在航天器热控系统和电子器件冷却方面具有广泛的应用。利用自行设计的多蒸发器CPL系统,通过反重力布置时多蒸发器CPL的启动运行实验,分析了多蒸发器CPL的启动工作特性和稳定运行时的热管热阻。结果表明,多蒸发器CPL在反重力布置时具有良好的启动特性,多蒸发器共同工作时,运行稳定、温度分布均匀,可适应多种工况的要求。(本文来源于《化工学报》期刊2013年10期)

唐鑫[3](2013)在《多蒸发器毛细泵回路的反重力换热特性及磁流体强化换热数值模拟》一文中研究指出随着微处理器等电子器件制造技术的迅速发展,微处理器的组件封装密度、集成度和性能也在不断提高,其工作时的热流密度也迅速提高,这给微处理器芯片的散热量提出了更高的要求。热管作为一种高效传热元件,无运动部件使其简单可靠,并被广泛应用到热管理和节能领域。但是,普通的热管受到一定的限制,无法进行远距离热量传输。而毛细泵回路(CPL)热管克服了传统热管的缺点,能够使得无外加泵送能量、小温差、远距离的热量传输成为可能。纳米流体作为一种新型传热介质,由于其具有优良的传热性能,已被应用到热管的研究上。磁性纳米流体因其可在外磁场作用下受到体积力作用,从而起到强化传热的效果,在微型装置中以及弱重力场情况下效果明显。因此,其在电子器件冷却和航天器热控系统中具有广泛的应用前景。本文首先介绍了CPL系统的工作原理、运行特点和国内外CPL的研究状况。在已有的多蒸发器CPL实验台系统上,进行了整体改良,将原有的并联蒸发器个数增加到了8个,用恒温水槽提供温度稳定的冷凝水。在之前工作的基础上,进行CPL系统反重力布置时的启动性能、稳定运行性能和热分享性能的实验研究。实验结果表明,在热负荷5~240W范围内,多蒸发器CPL系统在反重力布置时具有良好的启动性能、优异的稳定运行性能,并且多蒸发器之间观察到了明显的热分享现象。为了进一步增强多蒸发器CPL系统的换热特性,本文尝试将磁性纳米流体引入到CPL系统中,并针对磁性纳米流体在外磁场作用下提出了一个简单的流动传热模型。根据此模型,对有外加非均匀磁场时平板间的磁性纳米流体强化换热进行了初步的二维数值模拟,结果表明在外加磁场作用下,磁流体的流动换热得到了强化。这为磁流体在CPL等热管系统中的应用,提供一定的参考。(本文来源于《上海交通大学》期刊2013-02-01)

麻昔[4](2012)在《AMTEC内毛细泵回路流动与换热机理研究》一文中研究指出碱金属热电直接转换器(Alkali Metal Thermal to Electric Converter-AMTEC)是利用β″-Al2O3固体电解质对离子是良导体,对电子绝缘的特性的一种发电装置,具有转换效率高、无运动部件等特点,是一项在太空和地面应用领域里很有前景的技术。AMTEC的功率不仅受到热端温度、冷端温度的影响,还受到毛细泵性能的影响。毛细泵的通流性能直接影响转换器的效率,毛细泵性能的可靠性主要由发生在多孔芯蒸发器的液态钠相变的热力学极限决定,因此研究毛细泵内流体流动与换热机理是很有意义的。本文建立了一个动力学和热力学耦合的二维轴对称数值计算模型,采用相位场方法对气-液界面进行捕捉,通过在方程中添加源项来模拟相变和毛细力。该模型可以较方便求出毛细泵的压力场、速度场、温度场,可以较准确地追踪气-液界面,并能解决了气-液界面处速度和压力的不连续问题。利用该模型模拟和分析了毛细泵的流动特性、换热特性和可靠性等。模拟结果表明,毛细泵流动性能随着平均孔径、孔隙率、温度、导热柱和蒸发器材料热导率的增大而提高,随着电流和输运芯材料热导率的增大而降低;毛细泵的蒸发速率随着蒸发器孔隙率、导热柱和蒸发器材料的热导率的增大而提高,随着输运芯孔隙率和材料热导率的增大而降低;毛细泵的蒸发速率和热效率没有受到平均孔径的影响;毛细泵热效率受蒸发器材料的影响较小,受输运芯材料的影响较明显,随着输运芯材料热导率的的增大而降低;毛细泵临界孔径随着热端温度和电流的增大而降低,随着孔隙率的增大而提高,但受到冷凝器温度的影响很小。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2012-01-01)

吕伦春[5](2009)在《纳米流体强化毛细泵回路(CPL)换热特性实验研究》一文中研究指出随着微电子技术的迅速发展,电子元器件的微型化已成为现代电子设备发展的主流趋势。电子元器件的特征尺寸不断减小,同时芯片的集成度、封装密度以及工作频率不断提高,这使得芯片的热流密度也迅速提高。因此,对电子设备进行有效的散热是当前电子设备的关键技术。热管作为一种高效的传热元件已经被应用到散热领域中。但是,普通的热管不能实现长距离传输热量,其使用受到一定限制。而毛细泵回路(CPL)可以解决这一问题。它可以实现小温差、长距离、无附加动力的热量传递。纳米流体作为一种新型传热介质,由于其具有优良的传热性能,已经被人们应用到热管的研究上。研究发现,同以纯液体为工质的热管相比,以纳米流体为工质的热管的壁面温度降低了,热管的总体性能也得到了提高。因此,在电子设备散热研究领域中展开以纳米流体为工质的CPL的研究具有重要意义。本文以小型带有平板式蒸发器的CPL为研究对象,以纳米流体为工质,利用自行搭建的小型毛细泵回路实验台,研究了纳米颗粒种类、平均粒径、纳米颗粒质量浓度以及CPL工作压力对CPL换热性能的影响;并结合理论分析了以纳米流体为工质的毛细泵回路的最大传热能力,得出了如下结论:1:借助竖直细管内纳米流体的沸腾换热特性实验,研究扩散剂对纳米流体沸腾换热特性的影响。实验结果表明扩散剂对纳米流体的沸腾特性有重大影响。同以纯水为工质的管内沸腾相比较,扩散剂的加入使沸腾特性恶化了,而没有添加扩散剂的纳米流体的沸腾换热特性则强化了。因而在CPL实验中纳米流体没有添加扩散剂。2:对以纯水为基液,以平均粒径为20nm、50nm的铜纳米颗粒和平均粒径为50nm的氧化铜纳米颗粒的纳米流体的物理性质进行了测量。测量结果表明,在液体中添加纳米颗粒,液体的粘度稍稍增大了,纳米颗粒的质量浓度是影响纳米流体粘度的因素;在液体中添加纳米颗粒,能增大液体的导热系数。纳米流体的导热系数与纳米颗粒的质量浓度、平均粒径以及温度有关;在液体中添加纳米颗粒,能减小液体流体的表面张力,纳米颗粒的质量浓度越大,纳米流体的表面张力也就越小;在液体中添加纳米颗粒,能减小液体与不锈钢的固液接触角。3:在采用底部加热方式和运行压力不变的条件下对CPL进行了实验研究。实验结果表明,本CPL实验装置存在一个最佳充液率,在该充液率的条件下,整个系统的热阻最小;CPL热管中加入纳米颗粒能够强化蒸发换热特性,增加CPL最大功率,降低系统热阻,从而提高热管整体性能;纳米流体质量浓度对CPL蒸发器换热系数强化有明显影响,存在一个最佳质量浓度,此最佳质量浓度与粒子种类有关,与粒径无关。铜-水纳米流体的最佳质量浓度为1.0%,而氧化铜-水的纳米流体的最佳质量浓度为0.5%;纳米颗粒种类和粒径对蒸发换热系数强化率和CPL最大热流密度强化率有明显影响。对于采用粒径相同的纳米流体为工质的CPL来说,采用金属纳米颗粒的CPL的蒸发换热强化效果和最大热流密度强化率比采用金属氧化物纳米颗粒的CPL的要高;对于采用同种材质的纳米颗粒组成的纳米流体的CPL来说,采用小粒径的CPL的蒸发换热强化效果和热流密度强化率要比采用大颗粒的CPL的要高。随着CPL的运行压力的提高,纳米流体对蒸发器的换热特性的强化作用越显着。4:在冷却条件不变的条件下,通过实验研究了以纳米流体为工质的平板型CPL的启动及其静置后重新启动问题。实验结果表明,当CPL采用底部加热方式加热启动的时候,随着纳米颗粒的加入,系统启动时间减小,蒸发器壁面温度降低,CPL的启动性能得到了提高;与此同时,随着工质中纳米颗粒浓度的增加,CPL启动所花费的时间更小;工质中添加纳米颗粒后对CPL的启动所需的最小和最大功率没有影响;当CPL采用上部加热方式加热启动的时候,随着纳米颗粒的加入,整个系统启动成功的时间变长,当系统稳定时,蒸发器壁面温度和以纯水为工质的CPL稳定时的蒸发器壁面温度相差不大,整个CPL的性能没有改变;以纳米流体为工质的CPL在长时间静置后重新启动时,当采用底部加热方式加热的时候,其启动曲线和静置前的启动曲线相似,而采用上部加热方式加热时,其启动曲线和在该条件下纯水的启动曲线基本相同。5:对以纳米流体为工质的CPL在冷却条件不变的情况下的换热性能进行了实验研究。实验结果表明,以纳米流体为工质的CPL在实际应用中具有可用性。6:通过理论计算了以纳米流体为工质的CPL的最大热流密度,并把计算结果和实验结果进行了对比,发现二者的趋势吻合。(本文来源于《上海交通大学》期刊2009-06-04)

吕伦春,刘振华[6](2009)在《含纳米粒子流体的纳米颗粒参数对强化小型毛细泵回路热管换热性能的影响》一文中研究指出对以铜-水和氧化铜-水的纳米流体为工质的小型平板毛细泵回路(CPL)进行了实验,研究了纳米颗粒参数;包括质量浓度、纳米颗粒种类以及纳米颗粒粒径对CPL换热特性的影响。实验中采用了平均粒径为50nm的CuO粒子,20nm和50nm的Cu粒子,流体中纳米颗粒质量浓度为0.1wt%~2.0wt%,工作压力固定在15.74kPa。实验结果表明,纳米流体替代纯水后,蒸发器的换热系数和最大热流密度显着提高,从而提高了CPL的换热性能。质量浓度对换热特性有明显影响,存在着一个对应最大换热强化能力的最佳质量浓度。对于铜纳米颗粒而言,其最佳纳米颗粒质量浓度为1.0wt%,而对于氧化铜纳米颗粒而言,其最佳纳米颗粒质量浓度为0.5wt%。纳米颗粒的种类和平均粒径大小对换热性能强化能力也有很大影响:对于粒径相同的纳米颗粒而言,铜-水纳米流体的CPL换热性能高于氧化铜-水纳米流体的换热性能;对于同种类型的纳米流体而言,小粒径纳米颗粒对CPL换热性能的强化作用大于大粒径纳米颗粒对换热性能的影响。(本文来源于《宇航学报》期刊2009年03期)

吕伦春,刘振华[7](2008)在《水-铜纳米流体强化小型毛细泵回路换热特性》一文中研究指出在稳定的低压条件下,对以水-Cu纳米流体为工质的小型平板式毛细泵回路(CPL)的换热特性进行了实验研究。实验中纳米颗粒的平均粒径为20 nm,纳米流体质量分数为0.2%~2.0%。工作压力为5.62、9.58、15.74 kPa。研究了纳米颗粒质量分数和运行压力对CPL换热性能、最大热通量和热阻的影响。实验结果表明,水-Cu纳米流体替代纯水能够显着提高CPL的换热性能,蒸发器的传热系数最大可提高40%,最大热通量提高18%。存在着一个对应于最大强化换热能力的最佳质量分数,在实验压力范围内最佳纳米颗粒质量分数为1.0%。水-Cu纳米流体是一种适合在CPL中使用的强化传热工质。运行压力对CPL换热特性也有明显影响,压力越高,CPL换热的强化效果越显着。(本文来源于《化工学报》期刊2008年11期)

钱吉裕[8](2005)在《毛细泵回路流动与换热机理研究》一文中研究指出毛细泵回路(CPLs)和环路热管(LHPs)是一类两相热传递装置,它利用蒸发器中毛细芯的毛细力驱动工质流动,具有传输距离远,传输功率大,温差小等特点。CPL和LHP被认为是未来航天器最有前途的一类热控装置。 这篇论文的目的是研究小型化CPL及LHP蒸发器和整个系统的运行机理,优化设计整个系统以及对实验系统经行地面实验研究。研究的主要内容包括: 1.毛细芯和蒸发器的数值模型研究 建立了毛细芯内二维数值模型,该模型包括耦合的热力学和动力学模型。利用该模型可以方便得到毛细芯内的温度场,速度场,可以较精确地跟踪汽液界面的位置。模型揭示了毛细芯的工作机理。利用商业软件FLUENT等建立了蒸发器的叁维数值模型,并利用该模型分析了不同结构蒸发器内的流动与换热过程,数值结果对CPLs和LHPs的设计起到了良好的指导作用。 2.系统数值模型研究 建立了描述LHP稳态运行特性的数值模型,分析了影响系统工作温度的若干关键因素,包括热沉温度,环境温度以及反重力高度等。建立了描述CPL系统热力学和动力学特性的瞬态模型,并利用该模型结果分析了系统启动容易失效、突然改变热流密度会导致蒸发其供液不足(Depriming)等原因。模型还揭示了储液罐温度的波动对CPL系统运行的稳定性非常不利。 3.CPLs和LHPs用高性能毛细芯的研制 采用粉浆浇注法和冷压法制备毛细芯型坯,氢气还原气氛烧结出了CPLs和LHPs用高性能毛细芯。实验详细研究了不同烧结参数,如坯密度、烧结温度、烧结时间等对毛细芯孔隙率、孔隙尺寸、机械强度、变形率等影响。毛细芯性能测试参数及电镜照片(TEM)结果均表明:研制出的毛细芯性能优越,孔隙率超过了68%,有效毛细孔径约0.7μm,同时具有机械强度高,变形率小等特点。分析结果表明,该高性能毛细芯可以显着地提升CPLs和LHPs的性能。 4.CPL和LHP系统的运行特性研究 针对当前航天器的热控要求设计了叁套小型化CPL系统和一套LHP系统,并进行了地面实验研究,研究内容包括:系统启动特性、热流密度突变特性、周期热源条件下热特性以及不同姿态下系统热特性等等。实验结果表明,当前设计的CPL和LHP系统具有高性能和高可靠性的特点;同时实验结果也揭示了:CPL储液罐温度波动、蒸发器结构以及有效毛细抽力是影响系统性能最关键的几个因素。实验还重点研究了(本文来源于《南京理工大学》期刊2005-11-01)

钱吉裕,李强,宣益民[9](2005)在《毛细泵回路蒸发器的数值研究》一文中研究指出文章针对毛细泵回路(CPL)蒸发器内的多孔芯结构, 建立了描述换热和流动的非稳态数值模型。该模型采用焓模型来处理多孔介质内工质的相变问题, 通过分区计算既避免了采用耗时复杂的自适应网格技术又能方便地跟踪汽液界面, 为处理多孔介质中的毛细力带来方便; 在处理流动问题时, 通过对源项的处理考虑了毛细抽力的作用, 体现了毛细抽力是CPL的动力源, 从给定的算例来分析, 该数值模型较好地反映了毛细芯的工作特性。(本文来源于《中国空间科学技术》期刊2005年01期)

陈小波[10](2004)在《两相毛细泵回路(CPL)的实验研究》一文中研究指出本文对毛细泵回路(CPL)核心部件毛细芯的几个特性参数已有的各种测定方法进行分析比较,设计出准确而便捷的测定方案,对其实测,为制作高性能的毛细芯提供了参考尺度。 本文实际制作了CPL系统,分析了在制作过程中的要点。其中又包括设计并制作方便安全的工质充灌系统; 本文设计了CPL性能测试系统,对毛细泵回路的启动性能进行了实验研究。尝试通过改变蒸发器功率、储液器设点、增设过冷段等手段在不同情况下启动CPL系统,以系统多处的温度变化趋势为判据来研究分析对系统启动的有利和不利的各种因素;对所搭建的CPL系统作最大传热功率测试;研究了变化热负载对CPL运行的影响。(本文来源于《南京理工大学》期刊2004-01-01)

毛细泵回路论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

毛细泵回路(CPL)热管具有传热能力高、控温能力强等优点,可以实现小温差、长距离、无附加动力的热量传输,在航天器热控系统和电子器件冷却方面具有广泛的应用。利用自行设计的多蒸发器CPL系统,通过反重力布置时多蒸发器CPL的启动运行实验,分析了多蒸发器CPL的启动工作特性和稳定运行时的热管热阻。结果表明,多蒸发器CPL在反重力布置时具有良好的启动特性,多蒸发器共同工作时,运行稳定、温度分布均匀,可适应多种工况的要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

毛细泵回路论文参考文献

[1].吴双应,郑小峰,肖兰.碱金属工质在基于毛细泵回路的多孔芯蒸发器内的热质传输特性[J].航空动力学报.2017

[2].史正杰,唐鑫,巨永林.多蒸发器毛细泵回路热管的反重力工作特性[J].化工学报.2013

[3].唐鑫.多蒸发器毛细泵回路的反重力换热特性及磁流体强化换热数值模拟[D].上海交通大学.2013

[4].麻昔.AMTEC内毛细泵回路流动与换热机理研究[D].哈尔滨工程大学.2012

[5].吕伦春.纳米流体强化毛细泵回路(CPL)换热特性实验研究[D].上海交通大学.2009

[6].吕伦春,刘振华.含纳米粒子流体的纳米颗粒参数对强化小型毛细泵回路热管换热性能的影响[J].宇航学报.2009

[7].吕伦春,刘振华.水-铜纳米流体强化小型毛细泵回路换热特性[J].化工学报.2008

[8].钱吉裕.毛细泵回路流动与换热机理研究[D].南京理工大学.2005

[9].钱吉裕,李强,宣益民.毛细泵回路蒸发器的数值研究[J].中国空间科学技术.2005

[10].陈小波.两相毛细泵回路(CPL)的实验研究[D].南京理工大学.2004

论文知识图

-7微型热管冷却LED结构示意图不同的散热模式下LED输入功率与结温的...-9典型结构的回路热管的示意图-10平板示蒸发器回路热管的示意图毛细泵回路热管结构原理图一14毛细泵回路型热管示意图

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毛细泵回路论文_吴双应,郑小峰,肖兰
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