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三维表面微观形貌建模与微通道流动特性仿真 被引量:6
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作者 王清辉 郑旭 +1 位作者 潘敏强 李静蓉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1-6,共6页
针对金属表面功能结构的多尺度数字化设计问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,探索了将W eierstrass-Mandelbrot分形与三维参数曲面相合成的数学方法.该方法能够将表面功能结构的微观粗糙形貌与宏观模型相集成,从而... 针对金属表面功能结构的多尺度数字化设计问题,基于机械加工表面微观形貌中存在的自仿射分形特性,探索了将W eierstrass-Mandelbrot分形与三维参数曲面相合成的数学方法.该方法能够将表面功能结构的微观粗糙形貌与宏观模型相集成,从而有效支持表面功能结构的多尺度形貌建模.以犁削成形的V型毛细微通道的微流体特性为仿真研究对象,建立了具有多尺度形貌特征的三维实体模型,同时分析了雷诺数、表面高度尺度系数和分形维数等对该微通道流动特性的影响,发现:阻力系数随雷诺数的增大而减小,随表面高度尺度系数的增大而增大,粗糙表面产生的漩涡对流体的影响不能忽视,且随粗糙度的增加越来越突出;根据W eierstrass-Mandelbrot函数构造的表面形貌分形维数的增加将导致通道阻力系数的减小. 展开更多
关键词 表面功能结构 分形 微观形貌 微通道 流动特性
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纤维复合沟槽吸液芯微热管的传热性能实验 被引量:6
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作者 李勇 陈春燕 曾志新 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期45-49,55,共6页
为了进一步提高微热管的传热性能,提出了一种新型的纤维复合沟槽毛细吸液芯结构,对外径为8mm、内部气体通道直径为4.5mm的纤维复合沟槽的烧结式微热管(GF)进行了实验研究,其中填充纤维的长度分别为2和5mm(对应的微热管分别记作GF... 为了进一步提高微热管的传热性能,提出了一种新型的纤维复合沟槽毛细吸液芯结构,对外径为8mm、内部气体通道直径为4.5mm的纤维复合沟槽的烧结式微热管(GF)进行了实验研究,其中填充纤维的长度分别为2和5mm(对应的微热管分别记作GF2和GF5),并将GF与铜粉复合沟槽微热管(GA)进行对比.结果发现GF的传热性能更好:GF2和GF5吸液芯的平均孔隙率分别可达71.6%和76.3%,并能实现孔隙率的区域化分布;GF2的极限传热功率高达140W以上,输入功率为20~70W时,蒸发段、冷凝段热阻和总热阻都较低,分别稳定在0.04、0.03和0.07℃/w附近,具有很高的热传导率;输入功率为70w以上时,冷凝段及总热阻都有明显上升趋势,但总热阻仍比GA的低;热管蒸发段温度与蒸发段热阻关系较密切,而总热阻的变化趋势则与冷凝段的基本相同. 展开更多
关键词 微热管 纤维 沟槽 热阻 传热性能
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多孔微槽道复合结构的强化沸腾传热性能 被引量:1
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作者 周述璋 王焰新 +2 位作者 侯亭波 潘敏强 汤勇 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期110-116,共7页
设计了一种多孔微槽道复合结构,首先在高温条件下通过烧结将颗粒状铜粉与基体紧密结合在一起,形成具有一定厚度的多孔层结构;再利用线切割在多孔层上加工出具有一定深度的微槽道结构.微槽道结构不仅增加了沸腾时烧结多孔层的表面积,还... 设计了一种多孔微槽道复合结构,首先在高温条件下通过烧结将颗粒状铜粉与基体紧密结合在一起,形成具有一定厚度的多孔层结构;再利用线切割在多孔层上加工出具有一定深度的微槽道结构.微槽道结构不仅增加了沸腾时烧结多孔层的表面积,还提供蒸汽通道来保证蒸汽在较小阻力情况下逸出,从而利于气泡脱离;同时在液体剧烈沸腾时可以提供气液两相通道,从而分离气液相对流动.文中还分析了多孔微槽道复合结构关键参数(微槽道数目、微槽道角度、槽宽和槽深等)对沸腾传热效果的影响.实验结果表明,微槽道数目越多,微槽道深度越大,气液界面接触面积越大,强化沸腾传热效果越明显. 展开更多
关键词 多孔微槽道 强化沸腾 烧结
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超声波对吸收式制冷强化传质的影响 被引量:8
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作者 汤勇 韩晓东 +2 位作者 陈川 付婷 葛子平 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期115-120,共6页
研究了超声强化传质方法对吸收式制冷系统工质溴化锂溶液中冷剂水的沸腾传质过程的影响.结果发现:超声波对该冷剂水的传质过程有明显的强化作用,初始阶段强化效果最好,随着系统达到平衡强化效果逐渐减弱并趋于稳定;对于以50%溴化锂溶液... 研究了超声强化传质方法对吸收式制冷系统工质溴化锂溶液中冷剂水的沸腾传质过程的影响.结果发现:超声波对该冷剂水的传质过程有明显的强化作用,初始阶段强化效果最好,随着系统达到平衡强化效果逐渐减弱并趋于稳定;对于以50%溴化锂溶液为工质、初始压强约800Pa的制冷系统,加热热源温度在65℃~80℃时,超声波对冷剂水传质过程的强化率大于20%,且热源温度越低强化效果越显著;使用超声强化传质的方法可以有效地提高低温热源驱动下的溴化锂吸收式制冷机的制冷效率,降低制冷系统所需最低驱动热源温度,且不会影响系统的稳定运行.该方法适用于低温热水驱动的太阳能吸收式制冷系统,能增强太阳能空调的制冷性能. 展开更多
关键词 超声波 吸收式制冷 强化传质 太阳能
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铜粉粒径对烧结式热管传热性能的影响 被引量:3
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作者 李勇 陈春燕 +1 位作者 揭志伟 曾志新 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期156-161,共6页
为了进一步优化烧结式吸液芯的结构,提高热管的热传导性能与效率,研究了外径分别为5、6、8mm和吸液芯厚度为0.5~0.6 mm的热管的传热特性,结果发现:铜粉粒径分布比较集中时,如果其平均粒径增大,吸液芯的孔隙率和热管的极限传输功率(MHTP... 为了进一步优化烧结式吸液芯的结构,提高热管的热传导性能与效率,研究了外径分别为5、6、8mm和吸液芯厚度为0.5~0.6 mm的热管的传热特性,结果发现:铜粉粒径分布比较集中时,如果其平均粒径增大,吸液芯的孔隙率和热管的极限传输功率(MHTP)均会增大,热管的冷凝端温差及总热阻则略微减小;不同粒径范围的铜粉混合时,热管的冷凝端温差及总热阻在不同外径的热管内的变化规律不同;含70%小粒径铜粉的烧结式热管的MHTP最小,且粒径越小MHTP越低;含70%大粒径铜粉的烧结式热管的MHTP仅次于全部为大粒径铜粉的烧结式热管的MHTP;铜粉粒径的范围越小,热管的性能越优,平均粒径为(165±15)μm的铜粉适合于制作薄壁烧结式热管. 展开更多
关键词 热管 传热性能 铜粉 孔隙率 粒径 热阻
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热柱复合毛细芯的成形工艺及其优化 被引量:6
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作者 陶素连 汤勇 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期29-35,共7页
针对当前微电子芯片的高热流密度问题,设计了一种具有复合毛细芯结构的热柱.其成形工艺为利用犁切-挤压的方法加工热柱蒸发端和冷凝端表面的交错微沟槽,然后在微沟槽表面烧结一层铜纤维.文中通过综合分析热柱毛细芯的成形过程,研究犁切... 针对当前微电子芯片的高热流密度问题,设计了一种具有复合毛细芯结构的热柱.其成形工艺为利用犁切-挤压的方法加工热柱蒸发端和冷凝端表面的交错微沟槽,然后在微沟槽表面烧结一层铜纤维.文中通过综合分析热柱毛细芯的成形过程,研究犁切-挤压参数对热柱蒸发端微沟槽成形的影响,以及烧结参数对烧结层的影响.结果表明:在热柱毛细芯微沟槽的成形过程中,犁切-挤压深度和沟槽间距共同决定了微沟槽的形貌;犁切-挤压深度越大,微沟槽表面形貌越好;沟槽间距只有在一定范围内时才能形成较好的表面形貌;当径向自动进给量为0.45mm/r、径向微沟槽夹角为3°、螺旋状与径向犁切-挤压深度均为0.3mm时,可获得最优的蒸发沸腾微沟槽结构;当螺旋状犁切-挤压深度为0.3mm、自动进给量为0.50mm/r、轴向微沟槽间距为(1/180)rad时,可获得最优的冷凝强化微沟槽结构;当烧结温度为950℃、烧结时间为60m in、升温速率为5℃/s时,烧结层的烧结性能最优,和管壁结合的能力最强. 展开更多
关键词 热柱 成形工艺 微沟槽 毛细芯 烧结 铜纤维
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多孔壁面沟槽的犁切-热处理成形机理 被引量:2
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作者 陆龙生 刘晓辰 邓大祥 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期35-39,57,共6页
多孔壁面沟槽具有良好的强化传热能力,但该结构制造困难,为此,文中提出了犁切-热处理技术.该技术首先利用犁切工艺,在铜管内表面加工出沟槽;然后在氢还原氛围下进行热处理,使沟槽表面产生多孔层.文中还采用扫描电子显微镜观察了该结构... 多孔壁面沟槽具有良好的强化传热能力,但该结构制造困难,为此,文中提出了犁切-热处理技术.该技术首先利用犁切工艺,在铜管内表面加工出沟槽;然后在氢还原氛围下进行热处理,使沟槽表面产生多孔层.文中还采用扫描电子显微镜观察了该结构的表面形貌;结合塑性成形理论和热处理空位跃迁理论,分析了该结构的成形机理.结果表明:采用犁切-热处理技术可成功地制造出多孔壁面沟槽;在热处理温度的推动和氢病的综合作用下,犁切时沟槽壁面表层金属产生的微裂纹和晶格缺陷是产生多孔层的主要原因.文中通过金相分析证实了以上结论. 展开更多
关键词 强化传热 犁切 热处理 微结构 多孔沟槽
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