可控溫度的小型熱交換機(jī)的研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型半導(dǎo)體材料開始步入人們的視線，如氧化鋅、氮化鎵等，而 MOCVD（金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積）設(shè)備則是該產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)的一環(huán)。MOCVD設(shè)備可以在一定溫度、壓力等條件下以氣體反應(yīng)物生產(chǎn)高精度的半導(dǎo)體單晶。反應(yīng)腔為設(shè)備中最重要的一環(huán)，而溫度的控制則是工藝的重點(diǎn)。反應(yīng)氣體通過(guò)噴淋輸入到反應(yīng)腔體，噴淋表面的溫度控制是其中的重要一環(huán)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)噴淋表面的溫度控制，需要在MOCVD設(shè)備中加入換熱裝置以及溫控系統(tǒng)，這種換熱

2、裝置要求體積小、換熱功率高、溫度控制精確。目前，這種小型化可控溫度的熱交換機(jī)在國(guó)內(nèi)很少有廠家生產(chǎn)，主要依賴進(jìn)口，價(jià)格高、維修不便。本文的主要目的是研究一款小型的大功率可控溫度的熱交換機(jī)，從而降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
　　首先，本文對(duì)熱交換機(jī)中的核心，即板式換熱器，進(jìn)行了仿真。建立了板式換熱器的單流道模型，并檢驗(yàn)了網(wǎng)格敏感性。計(jì)算了同一模型在不同的網(wǎng)格劃分情況下，努賽爾數(shù)和摩擦因子的大小，并選定了0.65 mm作為最大網(wǎng)格尺寸。將模擬

3、結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)比較，證明了模擬結(jié)果是可靠的。
　　其次，本文對(duì)通過(guò)正交試驗(yàn)，以較少的試驗(yàn)組數(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)板式換熱器的三個(gè)波紋參數(shù)的研究。設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)，并對(duì)相同工況下，對(duì)具有不同波紋參數(shù)的板片的單流道模型進(jìn)行了仿真。使用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得到了各個(gè)參數(shù)對(duì)換熱性能以及壓降性能的影響。根據(jù)文獻(xiàn)，對(duì)換熱器的評(píng)價(jià)因子進(jìn)行計(jì)算和分析。根據(jù)評(píng)價(jià)因子對(duì)波紋參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，得到了最優(yōu)的波紋參數(shù)。之后對(duì)最優(yōu)參數(shù)板片的雙流道模型進(jìn)行模擬，證明了