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芯片冷却用分形微管道散热器内的压降与传热被引量：14: 2003年; 受到哺乳动物消化系统和血液循环系统中物质运输与分配网络所具有的分形特征启发 ,文中设计、加工出了一种电子芯片冷却用的硅制分形微管道网络散热器 .在给出分形微管道网络构造过程的基础上 ,探讨了分形微管道网络内部微流体的换热与压力降特性 .针对利用多路感应耦合等离子蚀刻工艺制造出的硅制分形微管道网络散热器 ,理论计算所得结论与流动与传热实验数据均证明 :当热传递面积、温差、努谢尔特数均相同的情况下 ,分形微管道网络散热器比传统的平行微管道阵列散热器具有更高的热传递效率 ;而在具有相同流速、热传递率的要求下 ,分形微管道网络散热器所需的泵送功率远低于平行微管道阵列散热器所需的泵送功率 ;分形维数越高 ,分形微管道网络散热器的热传递效率将越高 ,且所需的泵送功率将越低 .; 陈运生董涛杨朝初毕勤成翟立奎朱丽候丽雅; 关键词：微管道网络分形传热散热器

正方形截面直通道内二次流现象的实验研究被引量：5: 2009年; 以空气-水为介质,通过可视化实验的方法,对边长为10 mm的正方形截面通道内空气-水垂直上升流动的两相流流型进行了实验研究,表观气速为0.04-100 m/s,表观水速为0.001-6 m/s.观察到了正方形截面通道内两相流动的典型流型,通过管外可视化及内视镜伸入管道内拍摄到清晰的环状流和爬动流流型,证实了正方形截面直通道内存在“二次流”现象,且对气-液两相流动的相分布有较大影响.将正方形截面爬动流与圆通道内的溪状流进行了比较,由于其中的作用力不同,它们在发生条件、流动形态及液膜形状上有很多异同点,圆通道内溪状流的液膜是随机出现和分布的,数条液带、液丝的位置不确定,尺寸相差悬殊.利用单能γ射线传感器测量了正方形通道内爬动流及环状流的液膜厚度,得到壁面上液膜厚度的分布图,证明了正方形通道内随着表观气速的增大,二次流作用逐渐增强,使得壁面上液膜分布的不均匀,壁面中心处液膜最厚.; 郭亚军毕勤成何永清; 关键词：二次流环状流

空气-水在垂直非圆截面通道内流型研究被引量：2: 2006年; 采用可视化方法研究了水力直径分别为15mm和10mm的两种正方形截面、14．43mm的三角形截面以及14mm的圆形截面通道内空气，水垂直上升流动，表观气速0．04～80m／s，表观水速0．001～6m／s。观察到了泡状流、弹状流、块状流、环状流和弥散泡状流等常见流型。此外，在表观气速很大而表观水速很小时，在非圆截面通道内发现了爬动流，证实了非圆截面直通道内存在“二次流”现象，且对气-液两相流动的相分布有较大影响，证明截面形状对两相流流型及其转变具有重要影响。由实验得到了流型转变界限，并首次获得了包括爬动流的两相流流型图。比较本文的实验结果及与前人的研究结果对比发现，水力直径的大小对两相流流型的转变具有一定影响。; 郭亚军毕勤成何永清周莺陈听宽; 关键词：二次流流型可视化

FC-72在浸泡于液池中的微小圆管内的沸腾传热被引量：8: 2003年; 本文对浸泡于FC-72液池中的两个微小圆管进行了沸腾实验研究,得到了沸腾曲线和传热系数,并用DV摄像机拍摄到了圆管出口处的沸腾状况,研究了管道尺寸对沸腾传热特性的影响。实验结果显示,管道尺寸对沸腾传热特性有显著的影响。传热系数和CHF随着管道尺寸的缩小而减小.直径为1.10mm的圆管出口处在低热负荷加热时发生了汽泡阻塞,并导致了剧烈的沸腾滞后现象。; 毕勤成赵天寿郭亚军陈听宽; 关键词：沸腾传热池沸腾

微管道散热器换热性能的有限元分析被引量：1: 2003年; 利用伽辽金有限元公式计算了微管道散热器中的管道表面温度分布、流体温度分布及流动阻力系数和换热系数等。与现有的分析方法对比发现 ,利用有限元方法可对热负荷任意分布工况下的微管道散热器进行传热性能分析 ,而且使用范围比现行的大型 CFD软件更广 ,也可用于分析微管道散热器的几何参数对散热器传热性能的影响。; 杨朝初毕勤成陈听宽董涛; 关键词：微管道传热有限元

FC-72在竖直壁面上及微小三角型通道内的沸腾传热被引量：1: 2004年; 本文对浸在FC-72液池中的竖直壁面及两个微小三角形通道进行了沸腾实验研究,考虑了管道尺寸对沸腾传热特性的影响。两个微小三角形通道的边长分别为1.5和2.5 mm,水力直径分别为0.87和1.44 mm,长度50 mm,采用铜块上开V型沟槽,再覆盖上透明的玻璃片构成。热流密度由贴在铜块背后的膜状加热器提供。实验得到了沸腾曲线和传热系数,并用DV摄影机拍摄到了沸腾状况。实验结果显示,管道尺寸对沸腾传热特性有显著的影响,CHF值随通道尺寸的减小而减小,小通道在低热流密度时传热系数较大。; 毕勤成赵天寿郭亚军陈听宽; 关键词：沸腾传热池沸腾 FC-72 竖直壁面

微管道换热器多孔介质模型分析及应用被引量：5: 2004年; 将微管道换热器抽象成多孔介质模型,由Brinkman-extended Darcy方程出发,分别按照双方程模型和单方程模型进行求解,以得到微管道内流体的速度场和温度场分布,并对单方程模型和双方程模型的解析解进行了对比,讨论了微管道高宽比和有效导热系数比对流动与传热的影响。证明了由基于多孔介质双方程、单方程模型所得的解析解均可用于预测微管道换热器中的容积平均速度与温度分布。利用基于多孔介质双方程模型还可得出微管道换热器的总热阻和优化设计结构,结合硅衬底上的多路感应耦合等离子体刻蚀工艺加工出了经结构优化的硅制微管道换热器。在满足局部热平衡条件下,基于多孔介质单方程模型更适用于实际工程计算,不必经由预先的试验确定换热系数。; 陈强杨静宇董涛陈运生戈肖鸿解健芳; 关键词：微尺度微管道换热器多孔介质模型分析

Experimental Investigations on Boiling Heat Transfer Inside Miniature Circular Tubes Immersed in FC-72被引量：1: 2002年; To investigate the size effect on the characteristics of boiling heat transfer, boiling behavior of FC-72 in heated vertical miniature circular tubes immersed in a liquid pool was experimentally studied. Two AISI 304 stainless steel tubes with inner diameters of 1.10 mm and 1.55 mm correspondingly, were heated by swirled Ni-Cr wire heaters and sealed in Lucite blocks by silicon adhesive. Both the top and the bottom ends of the circular test sections were open to the liquid pool. The boiling curves and heat transfer coefficients were obtained experimentally. The boiling behaviors at the outlets of the miniature tubes were also visualized with a digital video camera. Experimental results show that the tube geometry has a significant effect on the boiling characteristics. Vapor blocking at the outlet of the smaller circular tube with a diameter of 1.10 mm caused severe boiling hysteresis phenomena. The CHF decreased with reducing in tube size.; Qincheng BiTianshou ZhaoYajun GuoTingkuan Chen; 关键词：BOILING POOL BOILING FC-72 MINIATURE

垂直管内高沸点工质异丙苯流动沸腾换热与阻力: 2005年; 对垂直管内高沸点有机工质异丙苯的流动沸腾换热与摩擦压降特性进行了实验研究,获得了换热系数与摩擦压降沿流动方向的变化情况,并与前人模型的计算值进行了比较。实验过程中质量流速为382—786 kg/(m2.s),实验工况干度为0.1—0.6,压力为0.21—0.27 MPa。通过对实验数据的回归分析,获得了换热系数与摩擦压降的计算关联式。在对复杂的非线性方程进行回归分析时,提出了一种简单的迭代分析方法。研究结果丰富了高沸点工质的流动沸腾换热数据,为石化行业中换热器的设计提供了依据,并为强化凝结换热器的开发和性能测试提供了比较基准。; 杨冬毕勤成李永星陈听宽; 关键词：异丙苯

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国家自然科学基金(50176039)

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