检索结果-南通市图书馆

作者：孙上清桂林电子科技大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术迅速发展,SiC功率模块因具备更高的开关频率和更低的导通电压而备受各大芯片制造商的关注。作为新能源电动汽车的核心部件,在提高新能源电动汽车逆变器效率的同时,SiC芯片功率密度也随之升高,导致芯片热流密度急剧攀升... 详细信息

随着电力电子技术迅速发展,SiC功率模块因具备更高的开关频率和更低的导通电压而备受各大芯片制造商的关注。作为新能源电动汽车的核心部件,在提高新能源电动汽车逆变器效率的同时,SiC芯片功率密度也随之升高,导致芯片热流密度急剧攀升,对于SiC功率模块的散热要求也越来越高。因此,本文基于微通道换热技术,研究了复合微通道对SiC功率模块的散热影响。具体内容如下所示:（1）搭建了恒流微通道换热器实验系统,对方形微肋复合微通道进行了对流换热实验,研究了流体工质在不同流动速度下对微通道换热器流动和传热性能的影响,结果表明,随着流量增加,热阻R和f摩擦因子呈现下降趋势,分别降低了7.3%和33.3%,努塞尔数Nu、对流换热系数和压降ΔP呈现倍数上升的趋势。（2）利用实验数据对数学模型进行了验证,计算相对误差,误差均小于15.0%,证明所用模型可信度较高。对方形、靴形、三角形微肋复合微通道进行了对比分析,结果表明,方形微肋复合微通道的ΔP和f最大,三角形微肋结构最小,分别降低了33.1%和49.4%;Re=194时,三角形微肋复合微通道的对流换热系数比方形和靴形微肋复合微通道分别增加了15.5%和15.0%,三角形微肋复合微通道的相对努塞尔数最大,综合传热性能最优。（3）针对三角形微肋复合微通道散热器结构,研究了不同水力直径对散热器流动和传热性能的影响,结果表明,相同雷诺数下,D为1.3 mm的通道压降较小,换热性能最优,D为1 mm和1.3 mm的通道对流传热能力相近。随后对比了黄铜、无氧铜、硅和铝材料微通道的换热性能,结果表明,无氧铜T较黄铜、硅和铝材料最大分别下降了41.7%、20.8%和35.8%,R较黄铜、硅和铝材料最大分别下降了60.9%、36.4%和54.9%,无氧铜为材料的微通道具有更佳的换热性能。（4）对比研究了复合微通道和矩形微通道对SiC功率模块芯片结温的影响,研究表明,在功率为240 W时,复合微通道热阻比矩形微通道热阻降低约17.5%,在Re=150时,复合微通道的芯片结温比矩形微通道降低了20.23°C,对芯片具有更好的散热能力。并且复合微通道具有较优的均温性。（5）研究了SiC芯片单面和双面复合微通道结构在功率分别为240 W、288 W和336 W时芯片结温情况,对不同流动方向下芯片结温规律进行了研究。结果表明,在不同功率下,单面较双面复合微通道芯片结温分别降低30.7%、31.6%和32.3%,所设计的双面复合微通道热阻较单面减小了37.2%,双面微通道结构具备更优的散热性能。顺流和逆流情况下SiC芯片的结温情况基本一致。

关键词： SiC功率模块散热微通道散热器单点散热双面微通道散热

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

活性氧气液射流传质特性的研究

活性氧气液射流传质特性的研究

作者：崔志云大连海事大学

学位级别：硕士

近年来,经济的快速发展使人民生活水平不断提高,对生活质量的要求也越来越高。活性氧灭菌技术具有处理效率高、速度快、操作简便、无二次污染、无选择性等显著优势,因而显现出了巨大的潜力。其中,活性氧的气液传质部分是整体设备得以运... 详细信息

近年来,经济的快速发展使人民生活水平不断提高,对生活质量的要求也越来越高。活性氧灭菌技术具有处理效率高、速度快、操作简便、无二次污染、无选择性等显著优势,因而显现出了巨大的潜力。其中,活性氧的气液传质部分是整体设备得以运行的关键。文丘里射流传质器作为一种可以输送质量、传递能量的机械元件,能够作为气液混合和传质设备,具有结构简单,便于安装和维护,安全可靠并且运行费用低廉的优点。此外,由于文丘里传质器可以直接利用液体喷出产生的压力势作为其运行的动力,运行能耗低。但是,文丘里射流传质器在气液两相混合的过程中也表现出能量利用率低,能量损失严重的缺点,因而造成混合效率低下,制约文丘里射流器的进一步应用。本文以气相活性氧与水的传质理论为依据,研究活性氧气液传质的特性、传质过程的影响因素,并对传质设备做出优化,确定出水活性氧的杀菌效果,得出结论如下:(1)应用文丘里射流传质器进行活性氧的传质特性实验,活性氧的有效溶解效率达到71.3%,产生的活性氧水浓度最高可达2.12mg/L。(2)利用CFD软件对射流器中活性氧传质器进行建模优化,得到射流器面积比、喉嘴距以及长径比优化后的尺寸范围。其中,最佳喉嘴距取值范围1.5d,最佳长径比取值范围为7.6～8.4,最佳面积比选取范围3.8～4.2,此时的活性氧有效溶解效率高达96%。(3)将所得的活性氧水处理高浓度含大肠杆菌的废水,在活性氧浓度达到1.68mg/L,处理5分钟后,对大肠杆菌的杀灭效率为100%,具有较高应用价值。

关键词：活性氧气液传质文丘里射流器 CFD数值模拟杀菌率

用电位—温度平衡图研究铁在含氧和含二氧化硫气氛中的高温氧化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

用电位—温度平衡图研究铁在含氧和含二氧化硫气氛中的高温氧化

R1234ze（E）界面蒸发的分子动力学研究

第九届全国相图学术会议

作者：杜爱玲张鹤鸣尚蕾吕文军于敏山东工业大学

选择0-Fe系,0-S-Fe系电位——温度平衡图上的一些典型条件,对铁的高温氧化进行了研究。获得了铁在这些条件下的腐蚀产物生长动力学曲线和存在形态。这些形态与电位温度平衡图所示出的基本相符。

关键词：铁高温氧化热力学平衡图

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

R1234ze（E）界面蒸发的分子动力学研究

作者：邓欣欣重庆大学

学位级别：硕士

蒸发相变是第四代工质氢氟烯烃在制冷循环和有机朗肯循环(ORC)中的重要能量传递方式之一,因此揭示氢氟烯烃纯工质及其混合工质的蒸发机理对于提高循环系统热效率、降低蒸发器的设计成本具有重要意义。现如今,对氢氟烯烃工质界面相变的... 详细信息

蒸发相变是第四代工质氢氟烯烃在制冷循环和有机朗肯循环(ORC)中的重要能量传递方式之一,因此揭示氢氟烯烃纯工质及其混合工质的蒸发机理对于提高循环系统热效率、降低蒸发器的设计成本具有重要意义。现如今,对氢氟烯烃工质界面相变的研究主要集中在实验研究,从实验角度难以揭示氢氟烯烃纯工质及其混合工质的界面蒸发机理以及对应的驱动机制,而基于分子间相互作用的分子动力学模拟方法则有望解决这一问题。本文以典型氢氟烯烃纯工质R1234ze(E)及其混合工质R32/R1234ze(E)为研究对象,结合非平衡以及平衡分子动力学模拟方法,围绕氢氟烯烃工质R1234ze(E)的界面蒸发过程开展了研究,通过分析气-液相界面性质,热量传递阻力以及分子间相互作用力,分别讨论了同分异构体,混合工质质量配比以及表面润湿性对R1234ze(E)界面蒸发过程的影响机制。首先,研究了同分异构体R1234yf、R1234ze(E)和R1234ze(Z)的界面蒸发行为。研究结果表明,同分异构体的蒸发过程中存在一个动态稳定时期,在此期间蒸发速率和热流密度基本保持不变。R1234yf的蒸发速率最大,其次是R1234ze(E)和R1234ze(Z)。在稳定阶段,可以根据温差和热流得到热阻。R1234ze(Z)体系的总热阻大于R1234ze(E)和R1234yf体系。固-液界面热阻只占总热阻的很小一部分。气-液相界面的热阻是同分异构体总热阻存在差异的主要原因。三种体系中,R1234yf体系的气-液相界面的面积最大,为蒸发提供了更大的传热传质表面。R1234yf具有最小的液体分子间相互作用能,所以其在液膜中受到的扩散阻力最小,从而导致R1234yf液体分子的蒸发传热阻力与能垒最小。其次,研究了R32/R1234ze(E)纯工质及其混合工质的界面蒸发行为。研究结果表明,在混合工质中,更易蒸发的R32分子提高了不易蒸发的R1234ze(E)分子的蒸发速率。体系中R32的质量百分数越小,总热阻越大。固-液间的热阻值最小,液体热阻值其次,气-液相界面蒸发热阻最大。固-液界面热阻随R32的质量百分数的降低而降低,而液体热阻与气-液界面蒸发热阻随R32的质量百分数的降低而增大。气-液相界面区域的厚度随着R32的质量百分数的降低而降低。R32的分子间相互吸引力比R1234ze(E)小,因此降低了R1234ze(E)分子在混合工质中所受到的吸引力与扩散阻力,从而导致了混合工质的蒸发传热传质阻力小于R1234ze(E)纯工质体系。此外,铜壁面对R1234ze(E)分子的吸引力更大,所以R32体系的固-液界面热阻小于R1234ze(E)体系。最后,研究了R1234ze(E)纯工质在不同润湿性表面上的蒸发行为。研究结果表明,表面润湿性影响了氢氟烯烃工质R1234ze(E)界面蒸发过程的三个阶段。强表面润湿性减少了蒸发“初始”阶段的持续时间,提高了蒸发“稳定”的蒸发速率,但是增加了蒸发“抑制”阶段的持续时间。表面润湿性的增强,增强了固-液间的相互作用力,使得固-液界面处的R1234ze(E)工质呈现出“类固”状态,从而降低了固-液界面的温度跳跃与热量传递阻力,也使得“不可蒸发层”出现的可能性增加。

关键词：蒸发同分异构体混合工质润湿性分子动力学

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

流体状态方程的硬球排斥项的研究

流体状态方程的硬球排斥项的研究

作者：单敏慧曲阜师范大学

学位级别：硕士

流体的结构和热力学性质由分子之间复杂的相互作用决定,即排斥相互作用与吸引相互作用。目前硬球模型是最简单的状态方程模型,它很好的描述了排斥相互作用。但是,不管是经典的Van der Waals方程中的排斥项,还是Carnahan-Starling(CS)方... 详细信息

流体的结构和热力学性质由分子之间复杂的相互作用决定,即排斥相互作用与吸引相互作用。目前硬球模型是最简单的状态方程模型,它很好的描述了排斥相互作用。但是,不管是经典的Van der Waals方程中的排斥项,还是Carnahan-Starling(CS)方程中的排斥项都不是精确的硬球解。在过去的几年中,人们提出了很多在硬球模型基础上的状态方程,这些状态方程在描述流体的结构和热力学性质方面越来越精确。在第一章中我们简单介绍了流体状态方程研究的背景和意义。第二章简单介绍了流体状态方程研究的理论基础和依据,并给出了一些基本概念。第三章我们用两个不同精确度的排斥项与三个吸引项构成一系列方程,通过相平衡条件利用这些方程求解了气液平衡下真实流体的饱和性质,并与实验数据做对比。试图解决以下问题:当吸引项固定时,是不是排斥项越精确,所对应的物态方程的理论预测值也越精确?结果表明,更高精确度的排斥项与不同的吸引项相结合组成的状态方程所给出的理论数值与氩的实验数据相比较,并没有想象中的好;当吸引项固定时,排斥项越精确,所对应的状态方程的理论预测值却不一定越精确。虽然排斥相互作用在复杂的相互作用中占有主导地位,但是吸引项的作用也起到不可忽视的作用。我们的下一步的工作就是提高吸引项的精确度。

关键词：状态方程排斥相互作用相互吸引作用

水平管中冷却的超临界R515A传热特性的数值研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

水平管中冷却的超临界R515A传热特性的数值研究

作者： Adnan Ibrahim 中国科学技术大学

学位级别：硕士

为寻找合适的工质替代传统工质R134a等,应对全球气候变化,超临界流体的传热特性研究已成为一个迅速发展的领域。大多数已开展的实验和数值研究都是以超临界水、二氧化碳和R134a作为传热工质进行探索。氢氟烯烃（HFO）及其混合工质的主... 详细信息

为寻找合适的工质替代传统工质R134a等,应对全球气候变化,超临界流体的传热特性研究已成为一个迅速发展的领域。大多数已开展的实验和数值研究都是以超临界水、二氧化碳和R134a作为传热工质进行探索。氢氟烯烃（HFO）及其混合工质的主要优点是臭氧消耗潜能值（ODP）为0,且具有相对较低的全球变暖潜能值（GWP）,被认为是能够替代氯氟烃（CFCs）、氢氯氟烃（HCFCs）和氢氟烃（HFCs）的环保工质,能够有效缓解环境问题,已经引起越来越多的关注。由此,有关这些潜在替代工质的传热特性、循环性能和安全性问题的研究正在积极开展。它们的传热特性大致相同,而潜在的环保替代工质可以缓解由R134a引起的环境问题。大部分研究探讨的是潜在替代工质的流动沸腾或冷凝换热过程,而很少研究超临界压力下HFO工质的可行性。其中一个可行的考虑是具有较低的全球变暖潜能值的R515A。本模拟旨在研究冷却条件下水平流动的超临界流体R515A的传热特性。本研究工作采用模拟计算的方法,研究对象为环保型制冷剂R515A。基于通用的切应力传递（SST）模型,考虑水平管内压力、质量流量、热流量和管径等因素,对超临界工质R515A在伪临界温度附近的传热特性进行了数值研究。结果表明,质量流量的增加使得雷诺数增大,进而可以强化传热。然而,增大压力会降低传热系数,并且使得在较高温度范围内的传热系数峰值发生偏移。这可能归因于热物性的变化,特别是当压力处于伪临界点附近时比热的突然变化。在考虑的工作条件下,大直径管的传热系数比小直径管的传热系数略低;对于大直径管而言,重力浮力对传热有轻微影响。在考虑的热流量范围内,温度低于伪临界温度时,传热系数几乎保持不变,温度高于伪临界温度时,传热系数值略有变化。此外,建立了传热关联式,并建议用于精度在10%以内的努塞尔数的准确预测;仿真结果表明,平均绝对误差为3.98%。本文模拟了多种工质在超临界压力下的传热特性,以便为相关换热器的设计和选型提供参考。在1.10的无量纲压力下对超临界流体R515A、R1234ze（E）和R134a进行了综合比较。3种工质的传热系数峰值都出现在伪临界温度附近;但是,与R515A和R1234ze（E）相比,R134a具有更高的传热系数、雷诺数和普朗特数。超临界流体R134a的传热系数较高是由于其热物性,其中比热在超临界流体的传热中起着至关重要的作用。考虑环境问题,R515A是R134a的有效替代工质。R1234ze（E）也有望替代R134a,但出于安全方面的考虑,应充分关注其轻微的可燃特性。

关键词：传热特性超临界流体R515A 数值模拟传热关联式 R134a替代

毛细管内乙醇自然蒸发弯月面温度分布和对流模式研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

毛细管内乙醇自然蒸发弯月面温度分布和对流模式研究

作者：张晨思天津商业大学

学位级别：硕士

随着电子工业的不断发展,大功率电子元器件单位面积的产热量迅速升高,研究微尺度空间毛细管内流体工质的蒸发特性对换热系统的高能化具有重要的研究意义。目前研究学者们对圆形毛细管内流体自然蒸发过程的宏观对流行为,弯月面蒸发传热... 详细信息

随着电子工业的不断发展,大功率电子元器件单位面积的产热量迅速升高,研究微尺度空间毛细管内流体工质的蒸发特性对换热系统的高能化具有重要的研究意义。目前研究学者们对圆形毛细管内流体自然蒸发过程的宏观对流行为,弯月面蒸发传热传质方程,液体中浮力对蒸发规律的影响,低压环境中液体的蒸发方式等做了大量工作,但是对相同壁厚的不同管径毛细管、不同弯月面曲率、异形截面毛细管内乙醇自然蒸发过程中的界面温度分布和对流模式研究不足。本文针对水平放置的4种不同管径(内径0.3mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm),5种不同弯月面曲率(弯月面接触角30°、60°、90°、120°、150°),3种不同截面形状(圆形、正方形、三角形)毛细管内乙醇蒸发特性的差异,使用微尺度红外热像仪拍摄了管口处弯月面的温度得到其温度分布特点,使用微观粒子成像测速仪记录乙醇自然蒸发过程中内部对流模式并分析得到速度场和涡流场,使用3-D数字视频显微镜拍摄乙醇过程中弯月面形变和后退规律以及弯月面的形貌特点,计算了液面饱和蒸气压、弯月面液相压力、Marangoni数等,得到了以下结论:(1)弯月面表面温度分布不均匀,中心处温度较高,楔形区域温度较低,重力对蒸发的影响很大,水平放置的毛细管弯月面轴线下方温度低于上方温度。由于这种非均匀的温度分布形成了表面张力梯度,产生了旋转的Marangoni流动携带内部温度高的分子不断向蒸发剧烈即温度低的区域流去,形成高效的蒸发-补给机制。(2)相同壁厚的毛细管管径越大,乙醇蒸发速度越快,蒸发带走的热量越多,弯月面表面温度越低。在俯视角度即水平截面上,形成两个对称的从弯月面中心向夹角流动的Marangoni涡流。在侧视角度即竖直截面上,温度分布不对称,导致Marangoni涡流结构扭曲呈顺时针单涡和上小下大的双涡振荡的流动模式。随着毛细管管径的减小,由于重力引起的温度、流动不对称的现象减弱。(3)随着界面曲率的减小乙醇蒸发强度减慢,界面温度升高,Marangoni胞流数目减少。不同曲率液面Marangoni流动方式相同,同结论(2),区别在于弯月面表面,外凸液面表面粒子从四周楔形夹角向球冠顶部流动,平液面和内凹液面表面粒子从中心向楔形夹角流动,Marangoni涡流总是携带高温的乙醇分子向低温区域进行补给。(4)对于异形截面毛细管,弯月面在夹角处温度梯度达到最大,夹角处温度最低,弯月面会在夹角处形成向前延伸的液膜,夹角越小毛细作用越强,形成的前伸液膜越厚,在夹角的液膜中存在着温度梯度和对流运动。Marangoni涡流从液体中心相对高温的区域向夹角处流去,在夹角处蒸发最快,物质和能量的补给更为集中。

关键词：毛细管弯月面 Marangoni流动温度分布

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

加速条件下热管传热性能试验研究

加速条件下热管传热性能试验研究

THE EXPERIMENTAL RESEARCH ON WATER VAPOR CONDENSATION OF WET FLUE GAS IN A VERTICAL TUBE

2014年电子机械与微波结构工艺学术会议

作者：战栋栋钱吉裕朱斌夏艳南京电子技术研究所

为了将热管应用于机载电子设备散热设计,研究热管在加速条件下的传热性能。采用离心加速机模拟机载电子设备加速条件,通过试验研究了加速度对热管传热性能的影响,验证了热管用于机载电子设备散热的可行性。

关键词：热管离心加速传热性能

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

THE EXPERIMENTAL RESEARCH ON WATER VAPOR CONDENSATION OF WET...

国际能源转换及利用学术会议

作者： Jia Li Li Xiaoping Sun Jindong Department of Urban Construction Engineering Beijing Institute of Civil Engineering & Architecture Beijing, 100044 P. R. China

The annular thin film condensation of vapors of wet flue gas in vertical tubes was studied theoretically and experimentally. The convection heat transfer is increased by, the condensation of the condensable gas (water vapor) existing in the wet flue gas. This paper discusses the effects of the condensation of a small amount of water vapor (10%-20% fraction) on convection heat transfer in a vertical tube. The flows (Re=2300-5000) in vertical tube were investigated experimentally. Some interesting results were obtained. The wall temperature was an important factor affecting the condensing rate. The proportion of the sensible and latent changes with the Re number. When the wall temperature is much lower than the saturate temperature of the inlet wet flue gas, the effect of superheat can be neglected. In the concentration range researched the effect of water vapor condensation heat transfer is discussed, but the convection heat transfer of mixture gas can not be neglected.

关键词：

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

相变微胶囊悬浮液射流冲击换热数值模拟研究

相变微胶囊悬浮液射流冲击换热数值模拟研究

作者：李欢太原理工大学

学位级别：硕士

随着微纳米技术的不断发展,大功率电子器件逐步向着微型化、集成化方向发展,这就使得其工作时的热流密度迅速升高,因此,如何提高电子器件的散热能力对其安全运行至关重要。射流冲击作为换热系数极高的一种对流换热方式,被认为是解决未... 详细信息

随着微纳米技术的不断发展,大功率电子器件逐步向着微型化、集成化方向发展,这就使得其工作时的热流密度迅速升高,因此,如何提高电子器件的散热能力对其安全运行至关重要。射流冲击作为换热系数极高的一种对流换热方式,被认为是解决未来高热流密度散热问题的热门技术之一。相变微胶囊悬浮液利用其颗粒囊芯相变材料的潜热吸收,可以有效提高流体的当量比热,进而增强流体的对流换热能力。基于此,本文提出了相变微胶囊悬浮液射流冲击换热冷却方案。在欧拉-拉格朗日坐标系下建立了相变微胶囊悬浮液自由表面射流冲击三维数值模型,采用VOF方法处理悬浮液与空气间的气液自由表面,采用DPM模型描述悬浮液中相变微胶囊颗粒的运动,相变囊芯的潜热吸收则采用等效热容法处理。具体工作包括:研究了相变微胶囊悬浮液用于单孔射流的多相流动换热特性和参数影响规律。模拟结果表明,与水相比,相变囊芯的潜热吸收可以明显提高悬浮液的换热效果;随着悬浮液中颗粒浓度的增大,其换热性能先增大后减小,在质量分数为5%时达到最优;胶囊颗粒粒径的减小导致其比表面积增大,致使相变材料熔化时与流体能更充分换热,因此可以增强换热性能;随着射流间距的增加,单孔射流的换热性能先增大后减小,当前工况下最佳射流间距为ΔL/D=4.2;悬浮液的换热效果随射流入口温度的升高先增大后减小,最佳入口温度比熔化峰值温度低约2℃,入口温度过高或过低都会使换热性能变差。相较于单孔射流,将相变微胶囊悬浮液用于阵列射流可以明显提高其换热效果。随着悬浮液中颗粒浓度的增大,换热能力先增强后减弱,在质量分数为5%时最强;由于流束间卷吸作用及横流效应,使得19孔喷嘴的换热效果最好,7孔喷嘴效果最差;随着射流间距的增加,阵列射流的换热系数呈现两个峰值,分别位于ΔL/D=4.4和ΔL/D=40;随着孔间距的增大,换热能力先增强后减弱,受流束间横流及卷吸影响,在S/D=7处达到峰值;悬浮液的换热性能随射流入口温度的升高先增大后减小,最佳入口温度比熔化峰值温度同样低约2℃。

关键词：射流冲击相变微胶囊悬浮液颗粒粒径入口温度横流效应