矩形微通道內(nèi)R134a過冷沸騰實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、微通道熱沉散熱系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、散熱量大、傳熱溫差小等優(yōu)點(diǎn)，是解決電子器件散熱尤其是高熱流密度電子器件散熱的有效手段。微通道熱沉散熱方式根據(jù)熱沉內(nèi)是否發(fā)生相變可分為單相對(duì)流換熱和相變換熱。相變換熱又可以分為過冷沸騰換熱和飽和沸騰換熱。
　　本文通過搭建以R134a為工質(zhì)的微通道熱沉散熱系統(tǒng)，針對(duì)水力直徑為0.5mm和0.75mm的兩種矩形微通道熱沉在單相對(duì)流換熱和過冷沸換熱狀態(tài)下微通道熱沉中的換熱和阻力性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2、表明，在單相對(duì)流階段，微通道熱沉的換熱系數(shù)是工質(zhì)流速的強(qiáng)函數(shù)；在過冷沸騰階段，換熱系數(shù)和工質(zhì)流速、加熱功率均強(qiáng)相關(guān)，但是工質(zhì)流速對(duì)換熱系數(shù)與單相時(shí)相反。微通道熱沉在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)壁面均溫性較好，偏離平均溫度最高1℃。微通道熱沉內(nèi)換熱方式由單相對(duì)流換熱變?yōu)檫^冷沸騰換熱時(shí)微通道熱沉的溫度壓降都會(huì)產(chǎn)生明顯的波動(dòng)。本文還針對(duì)兩種熱沉在單相和過冷沸騰狀態(tài)下的換熱系數(shù)和進(jìn)出口壓降提出了經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差±25％以內(nèi)，具有較好的符合度。
　

3、　本文對(duì)水力直徑為0.75mm的微通道雙熱沉并聯(lián)及串聯(lián)時(shí)相互影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，微通道熱沉并聯(lián)時(shí)，熱沉之間換熱形式如果不一致會(huì)導(dǎo)致熱沉換熱能力與單熱沉?xí)r不一致，此現(xiàn)象在穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)均表現(xiàn)明顯。這是由于熱沉內(nèi)部換熱形式不一致導(dǎo)致壓降變化，造成熱沉之間流量分配不均勻。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果針對(duì)并聯(lián)熱沉提出數(shù)學(xué)計(jì)算方法，用以預(yù)測(cè)不同功率下并聯(lián)時(shí)換的熱沉溫度。串聯(lián)時(shí)上下游存在相互影響，上游熱沉出口溫度和流動(dòng)不穩(wěn)定性均影響下游熱沉換熱。下游熱