平板热管相变传热特性的实验研究

平板热管具有很好的均热性,能够避免电子器件散热时热点的产生,使热沉具有更好的散热效果。为了研究平板热管的相变传热特性,制作了可视化平板热管,通过实验研究了加热功率、冷却风速、不同工质对平板热管性能的影响。同时,还研究了槽道结构对平板热管内部沸腾换热的强化作用。

太阳能高温蓄热熔融盐优选的实验研究

为满足聚光太阳能热发电和高温太阳能热化学中对高温的要求,选择了应用在太阳能传热蓄热系统中的具有使用范围广,性质稳定的氯化钠、氯化镁和氯化钾的混合盐,配置了36种不同配比的混合氯化熔盐,采用差示扫描量热仪(DSC)测定了不同配比熔盐的熔点,结果表明:36种混合熔盐的熔点集中在36种混合盐的熔点都分布在400℃和460℃附近;在此基础上测定了熔点在400℃附近的11种不同配比熔盐的比热,并进行了蓄热成本分析,结果表明,当氯化镁、氯化钠和氯化钾的质量比为2:7:1时,蓄热成本最低,是最佳的传热蓄热介质。最后采用最小二乘法得到了这种混合盐在熔融状态下比热与温度的回规方程。

U型管传热量影响因素的数值模拟研究

地下换热器是地源热泵的重要组成部分,竖直U型管是最常见的地下换热器形式。U型管与土壤间的传热受诸多因素的影响。为分析这些因素对于U型管传热的影响,本文建立了地源热泵竖直U型管地下换热器的三维全尺寸数值模型,在此基础上采用CFD软件FLUENT对U型管的埋管深度、进口水温、管内流速等一系列因素在冬夏不同工况下对U型管传热量的影响进行了数值模拟研究。经过整理分析得出的各种因素对传热量影响可以为优化工程设计提供依据。

流体横掠圆形微针肋热沉流动与传热特性

本文以去离子水为冷却工质,对流体横掠当量直径为90～200μm的圆形微针肋阵列热沉的流动与传热特性进行了实验研究。实验数据显示:对于叉排实验件热沉,摩擦阻力系数对雷诺数的依变关系在Re=100前后发生转变;端壁效应、高径比和布置方式对摩擦阻力系数有很大影响;努塞尔特数随雷诺数的增大显著增大,其依变关系在双对数坐标下呈现较好的线性关系。

流体横掠方形微针肋阵列热沉的传热特性

本文以去离子水为冷却工质,对流体横向冲刷方形微针肋阵列热沉的传热特性进行了实验研究.结果表明流体横掠微针肋热沉具有优越的换热特性。实验得出,冷却液的雷诺数对热沉的换热性能影响显著;总热阻随着泵功的增大而降低;对流换热热阻在总热阻中所占比例较小,流体吸热焓变热阻成为影响热沉性能的主导因素.

新型槽道式平板热管的实验研究

提出了一种新型槽道式平板热管均热器.这种新型结构能使平板热管均热器具有较强的轴向和径向导热能力。并且能在反重力条件下工作.通过实验验证了其良好的性能,得到了最佳充液量.通过比较平板热管与铜板扩散热阻计算值,得到了平板热管的适用条件.

光导管冬季采光性能的实验研究

为了优化其采光性能,并为照明工程提供设计依据,对某一光导管进行了在冬季3种典型天气情况下的测量。通过本试验工作,得到了冬季各种典型天气情况下光导管的光通量、室内照度分布值,证明了光导管对散射光的采集作用。

光导管采光性能实验研究与分析

该文从实验出发,通过测量夏季3种典型天气状况下光导管的采光性能,得到光通量变化和照度分布的曲线,并同冬季的试验结果进行比较,结果表明夏季晴天时室内光通量值是冬季晴天时的4倍,多云天和阴天时都为冬季的2～3倍。通过比较分析证明,季节变化对光导管的光传输量的影响很大,太阳高度角于室内照度分布的影响也很大。

室内污染物甲醛的光催化去除实验

为了分析流速、湿度、温度对室内污染物甲醛的光催化氧化影响,在搭建光催化氧化分析动态实验台的基础上,利用浸渍准膜法制得TiO2光催化剂薄膜,并进行甲醛的光催化去除实验。结果表明,随着流速的增加,污染物的光催化氧化逐步由传质控制过程过渡到光催化氧化控制过程,湿度对甲醛的光催化氧化存在一最佳范围,温度对甲醛的光催化氧化无明显影响。

电液动力微泵的实验分析

本实验运用MEMS技术在硅片上加工了一种新型电子冷却微泵—电液动力微泵,微泵由一组平面电极组成,施加直流来驱动流体。相关实验研究表明微泵的性能与施加电压、工作介质,电极结构和材料以及工作环境有关。

天然气催化反应壁面传热传质的数值研究

应用二维数学模型研究天然气催化燃烧壁面反应及载体气固界面上热质传递与流动耦合的现象。通过改变载体通道入口混合气体(天然气与空气)的温度、质量分数及壁面上反应的条件来评价努塞尔数和舍伍德数。模拟结果表明,努塞尔数和舍伍德数并不单独取决于燃料质量分数及壁面条件,而取决于壁面的反应速率。模拟同时表明,进口的温度对通道壁面传质影响最大,其它影响较小。

磁流体平板热管热性能的实验研究

本文介绍了一种无毛细吸液芯的碟形平板热管,其内部蒸汽腔高度仅为1 mm,用磁流体作工质,并对其性能进行了实验研究。研究了加热功率、充液率、安置方式等因素对磁流体平板热管性能的影响,并将之与工质为水时的结果进行了比较,证明水工质热管不能正常工作的情况下,磁流体平板热管在外加磁场作用下仍能克服重力的作用而表现出良好的均热性能。

高效微射流阵列冷却热沉传热特性

微射流阵列冷却热沉是利用射流冲击在驻点区能产生很薄的边界层来提高换热效率,本次研究设计的热沉是5层结构的模块式铜微射流阵列冷却热沉,以去离子水为工质对传热特性进行了实验研究。结果表明,采用微射流阵列冷却不仅能通过增加驻点数目来强化换热,而且能有效地降低换热表面的温差。热沉的热阻会随着泵功的增加而降低;随着泵功的不断提高,热阻变化趋于平缓。

R407C地源热泵系统实验研究

本文以三元非共沸混合工质R407C对传统工质HCFC22进行了替代,搭建了地源热泵系统实验台。考虑到在地源热泵运行时,地下土壤温度会因运行时间和冬夏季节的不同而发生变化,造成热泵的各种不同运行工况。为全面反映热泵的运行状态制订了测试方案,并对测试数据进行了整理和分析。该热泵系统在加热与制冷运行模式下COP均可达到3．6以上。

质子交换膜燃料电池流道淹没与传质强化

在地面常重力环境下,采用透明电池可视化方法研究了质子交换膜燃料电池阳极和阴极的流道淹没现象。分别研究了阳极和阴极反应物流量对电池内部传质和电池性能的影响。结果表明,电池阴极的淹没区域比阳极大,由电极淹没引起的气体传质受限和电化学反应受限主要发生在阴极。提高反应物流量能够强化气体传质并提高电池性能,并且提高电池阴极侧反应物流量比提高阳极侧反应物流量对提高电池性能更有效。本文工作为进一步开展微重力环境中的燃料电池实验提供了比较依据。

外螺旋槽管污垢特性的实验研究

本文采用污垢热阻动态监测方法,考察了冷水硬度、温度、流速及几何参数对外螺旋槽管污垢特性的影响,结果表明:螺旋槽管参数对污垢热阻有显著影响,螺距最小的螺旋槽管具有最小的污垢热阻,当螺距增大时,污垢热阻的增长未出现单调变化;温度的升高导致污垢热阻的增大,并且随温度的升高,结垢速率增大,污垢诱导期趋于消失;随着流速的增大,螺旋槽管的污垢热阻出现了非单调变化。通过螺旋槽管与光管污垢热阻的对比,表明螺旋槽管具有一定的阻垢作用。

水平矩形小通道内气-液两相流摩擦压降的研究

本文以氮气和水为工质,在水平矩形小通道(d_h=0.99mm)中对两相流摩擦压降进行了实验研究.实验是在大气压力下进行的,氮气的折算流速的范围为0.017～33.3m/s,水的折算流速的范围为0.1～5m/s.实验对所得的219个数据点进行了分析,并同L&M关系式、L&L关系式、均相流模型以及均相流修正模型进行了比较,得出:(1)L&M关系式比均相流模型、均相流修正模型以及L&L关系式的偏差都小,能更好地预测两相流压降变化.(2)L&M关系式中的C在不同的流型(流型是由U_(GS)、U_(LS)以及d_h决定)具有不同的值,在同一U_(LS)下,C随X(U_(GS))的变化呈现一定的规律性,在X=7左右,C出现最大值,而此处恰好是块状流最激烈区域.但是C随U_(LS)没有一定的规律性.

直接甲醇燃料电池膜及阴极模拟

本文提出一个针对直接甲醇燃料电池膜及阴极的二维、多组分稳态数学模型．模型根据直接甲醇膜燃料电池膜及阴极运行工况特性,考虑质量、动量、组分守恒以及电池中的电化学过程而建立,并应用了计算流体动力学(CFD)技术．模拟结果表明传质对直接甲醇燃料电池的性能影响很大;本文还进行了直接甲醇燃料电池阴极水管理的初步探讨．

流体横掠微针肋阵列热沉的阻力特性

本文以去离子水作为冷却工质,研究了在低Re下流体横向冲刷微针肋阵列时的阻力特性,所用微针肋阵列肋高200μm,直径120μm,为转置正方形叉排结构。实验结果与可利用关联式的对比表明,现存宏观尺度上的关联式不能很好地预测流体横掠微针肋阵列热沉的阻力特性,特别是在Re大于140时,实验结果要高于关联式预测值。

取压方式对微通道内单相摩擦阻力特性的影响

本文以去离子水和氮气为工质,在水平圆形微通道(dh=0．336 mm)中采用两种直接取压方式-缝隙取压和小孔取压,对单相摩擦阻力特性进行了实验研究,并通过改变缝隙宽度,研究缝隙宽度对压降测量偏差的影响．