毛細通道內(nèi)的流動和蒸發(fā)特性研究.pdf

1、毛細通道內(nèi)的流動與蒸發(fā)因為在宏觀尺度下被忽略的毛細力作用影響而表現(xiàn)出與宏觀流動與蒸發(fā)不同的特征。這種獨特的現(xiàn)象在當(dāng)今化工、制冷、MEMS(Micro-electromechanical Systems)和空間技術(shù)等許多方面具有日漸廣泛的應(yīng)用,因此開展此研究具有重要意義。本文以毛細通道為研究對象,實驗研究液體工質(zhì)在毛細玻璃圓管和多孔介質(zhì)中的流動與蒸發(fā)特性,采用高速攝像結(jié)合顯微鏡觀察的方法精確觀察工質(zhì)流動、蒸發(fā)現(xiàn)象,總結(jié)歸納工作機理,并將實

2、驗研究結(jié)論應(yīng)用于環(huán)路熱管蒸發(fā)器設(shè)計和傳熱特性分析。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.綜述了毛細流動、毛細蒸發(fā)和環(huán)路熱管蒸發(fā)器及其傳熱特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了本領(lǐng)域理論與實驗研究等方面存在的不足;
　　2.搭建可視化實驗平臺,對5-500μm毛細玻璃圓管和平均當(dāng)量直徑25μm左右的多孔介質(zhì)內(nèi)的流動與蒸發(fā)現(xiàn)象進行觀測;
　　3.對毛細管內(nèi)的毛細流動進行實驗研究,分析了L-W模型理論值與實驗值之間的誤差,探究了動態(tài)接

3、觸角對L-W模型計算誤差的影響,給出了需要對接觸角進行修正的時間范圍,并分析得到了管徑對該修正時間范圍的影響特性。對多孔介質(zhì)內(nèi)的毛細流動進行研究,發(fā)現(xiàn)理論值與實驗值的偏差主要來源是粘性流動阻力增加。
　　4.實驗觀測了100-500μm毛細管內(nèi)的自然蒸發(fā)與受迫蒸發(fā)現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)毛細管內(nèi)的受迫蒸發(fā)是以工質(zhì)噴射的形式進行的,分析得出噴射過程在管口形成的液塞會對蒸發(fā)效率產(chǎn)生重要影響,進而研究了熱負荷、加熱點位置及管徑對液塞和蒸發(fā)特性的影響。