聚合物微型換熱器傳熱機(jī)理研究.pdf

1、隨著微納制造技術(shù)的不斷發(fā)展,換熱設(shè)備中對(duì)微小緊湊式微型換熱器的需求也越來(lái)越多,微型換熱器的應(yīng)用不斷浮出水面,成為學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。本文以聚合物材料微型換熱器作為研究對(duì)象,利用換熱性能測(cè)試系統(tǒng)以及FIoEFD軟件,完成了聚合物微型換熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬,得到聚合物微型換熱器的流動(dòng)及傳熱規(guī)律,用于指導(dǎo)實(shí)際設(shè)計(jì)和使用。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種聚合物微型換熱器的換熱性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái),包括實(shí)驗(yàn)工質(zhì)回路和電氣控制單元兩個(gè)部分,換熱性能測(cè)試系

2、統(tǒng)中采用精密流量計(jì)、精密壓力表以及溫度采集系統(tǒng)保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試段分為3個(gè)部分:塑料外殼、塑料進(jìn)出口以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試片(微槽道部分)。為了使得實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)具有通用性,可以測(cè)試不同截面形狀、結(jié)構(gòu)微型換熱器,以及確定材料特性對(duì)微型換熱換熱性能的影響,實(shí)驗(yàn)段中微槽道部分可以更換,其外部塑料外殼以及塑料進(jìn)出口裝置,均采用分體式金屬鋁制模具加工的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模擬對(duì)比發(fā)現(xiàn),此微型換熱器換熱性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以滿足對(duì)微型換熱器換熱性能的評(píng)價(jià)

3、要求。
　　 利用FloEFD流體分析軟件,就聚合物材料微型換熱器的傳熱過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算,從截面形狀、當(dāng)量直徑、開(kāi)孔率、長(zhǎng)徑比以及高寬比幾個(gè)方面得到聚合物微型換熱器的流動(dòng)特性曲線(Re-f),傳熱特性曲線(Re-Nu)并對(duì)不同微型換熱器的換熱性能進(jìn)行了對(duì)比分析,為后續(xù)的深入研究提供參考依據(jù)。
　　 按照模擬結(jié)果設(shè)計(jì)了聚合物微型換熱器,利用空氣和水進(jìn)行換熱研究。最后驗(yàn)證聚合物代替金屬材料的可能性,并提出金屬.聚合物復(fù)合型微