乙醇與水混合溶液噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于電子器件的集成度越來(lái)越高，熱流密度也逐漸增大，成為遏制其發(fā)展的主要因素。與傳統(tǒng)的換熱方式相比，噴霧冷卻具有換熱強(qiáng)、工質(zhì)需求量小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，所以將噴霧冷卻應(yīng)用于電子器件散熱方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。本文將乙醇與水進(jìn)行混合作為冷卻介質(zhì)引入到噴霧冷卻中，探究乙醇與水混合溶液在噴霧冷卻換熱特性中的強(qiáng)化作用，本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　首先，進(jìn)行了噴霧冷卻換熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建工作。本文搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括三個(gè)子系統(tǒng)，分別是供液和噴霧

2、系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。重點(diǎn)闡述了各個(gè)系統(tǒng)的主要設(shè)備，以及搭建過(guò)程中的注意事項(xiàng)。最后，介紹了數(shù)據(jù)處理和誤差分析方法。
　　再次，將乙醇與水進(jìn)行混合作為冷卻介質(zhì)，乙醇的體積分?jǐn)?shù)分別為0%（純水）、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、10%。首先進(jìn)行了混合溶液表面張力和接觸角測(cè)試實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明添加乙醇能夠有效降低液滴的表面張力，使其霧化為更小的液滴，液滴速度加快，換熱提高；添加乙醇還能夠有效減小壁面接觸角，有利于液膜的鋪展，

3、增大換熱面積，防止干壁的出現(xiàn)，對(duì)換熱有促進(jìn)作用。接著，將混合溶液應(yīng)用到噴霧冷卻實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加乙醇能夠大幅度提高壁面換熱情況，尤其當(dāng)壁溫在80～100℃的范圍內(nèi)時(shí)，換熱性能的提高最為明顯。隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，壁面換熱性能先增強(qiáng)，后逐漸減小，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為4%時(shí)，換熱性能最佳，換熱系數(shù)相對(duì)于冷卻介質(zhì)采用純水的情況而言，最大提高了38.4%。
　　最后，通過(guò)改變噴霧壓力，進(jìn)行了霧化性能參數(shù)的計(jì)算。無(wú)論是對(duì)于純水還是含