噴霧冷卻系統(tǒng)換熱性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，散熱問題嚴(yán)重制約了微電子、航天航空、激光設(shè)備、金屬加工等領(lǐng)域的發(fā)展。噴霧冷卻技術(shù)被認(rèn)為是解決高功率高熱流散熱問題的最有效途徑之一。本文建立了噴霧冷卻系統(tǒng)，研究了噴霧冷卻系統(tǒng)的影響因素，以及潤滑油對噴霧冷卻系統(tǒng)性能的影響，還建立了開式噴霧冷卻系統(tǒng)研究了Al2O3-水基納米流體噴霧冷卻系統(tǒng)的換熱性能。
　　在以R134a為工作介質(zhì)的閉式噴霧冷卻系統(tǒng)中，在熱流密度和過冷度保持不變的條件下，系統(tǒng)存在一個臨界質(zhì)量流量值，

2、在質(zhì)量流量達(dá)到臨界值之前，熱源表面溫度隨質(zhì)量流量的增大而降低，當(dāng)質(zhì)量流量高于臨界值時，熱源表面溫度隨質(zhì)量流量的增大而升高；當(dāng)質(zhì)量流量和過冷度保持不變時，存在一個熱流密度使液滴的蒸發(fā)量等于補充量，在此熱流密度下?lián)Q熱系數(shù)能達(dá)到最大；當(dāng)熱流密度和流量保持不變時，改變過冷度對熱源表面溫度和換熱系數(shù)的影響并不明顯。
　　潤滑油對噴霧冷卻系統(tǒng)性能影響很明顯，當(dāng)熱流密度為29.8W/cm2，工質(zhì)流量為2.0kg/h，進(jìn)口溫度保持不變時，潤滑油濃

3、度從0.00％增大到5.99%的過程中，換熱系數(shù)從18400W/(m2·℃)降低到7200 W/(m2·℃)；當(dāng)熱流密度、進(jìn)口溫度保持不變時，含油率為3.26%時，隨著流量的增大，換熱系數(shù)先增大，然后降低，隨后又有所增大；另外，在流量和進(jìn)口溫度保持不變的情況下，熱流密度的增大有利于提高系統(tǒng)的換熱系數(shù)。
　　為了研究納米材料對噴霧冷卻系統(tǒng)性能的影響，本文建立了開式噴霧冷卻系統(tǒng)，以Al2O3-水納米流體作為冷卻液。當(dāng)熱流密度為17.3