夾套類換熱設備被廣泛應用于食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。隨著近年來先進制造技術(shù)及制造工藝的迅猛發(fā)展,如高集成度的電子設備,高熱流密度的車載電池等等,與之相配套的換熱設備也緊鑼密鼓的開始了微型化的進程。本文提出了5種內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道,以去離子水工質(zhì)進行了層流狀態(tài)下的相關(guān)實驗,并對比分析了光滑螺旋微細通道和5種內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道內(nèi)的傳熱和流動性能。在前者的基礎(chǔ),本文又繼續(xù)探究了內(nèi)置線圈的光滑螺旋微細通道內(nèi)的流動特性,以及光滑螺旋微細通道基體幾何參數(shù)對其流動及傳熱特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著螺旋微細通道內(nèi)彈簧的間距S的減少或彈簧長度L的增加,螺旋微細通道的努塞爾數(shù)也會隨之增加,但綜合傳熱提升的效果有限,原因是相較于傳熱系數(shù)的提升,壓降損失的增加更加顯著。在可以不考慮壓降損失的前提下,建議可以使用內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道進行強化傳熱。此外,實驗還發(fā)現(xiàn)由于彈簧的存在,使得螺旋微細通道從層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯臓顟B(tài)提前的發(fā)生了。在本文的模擬實驗中,研究發(fā)現(xiàn),螺旋直徑對流動及傳熱的影響大于螺距對流動及傳熱的影響。原因是本模型結(jié)構(gòu)下,螺旋直徑對二次流強度的影響大于螺距對二次流強度的影響。
【學位單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TK124;TK172
【部分圖文】：

Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｓｍｏｏｔｈ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｍｉｎｉｃｈａｎｎｅｌ??本實驗的試驗段部分以光滑螺旋微細通道基體作為主體，光滑螺旋微細通道的物理??結(jié)構(gòu)見圖２－１，實物圖見圖２－９。光滑螺旋微細通道以鋁為原材料，經(jīng)五軸聯(lián)動ＣＮＣ精??加工而成，具有極高的精度。由圖２－１可以看出，光滑螺旋微細通道入口圓孔直徑為６ｍｍ，??上下端面處各設計一個高為５ｍｍ的臺階，目的是放置硅膠密封圈，以防止試驗段在運??行過程中因高壓而導致的漏水。??光滑螺旋微細通道共設有７個均勻分布的測溫孔，其上端面有４個測溫孔，下端面??有３個測溫孔，每相鄰兩測溫孔之間的夾角均為２００°。由于溫度測量的準確性將極大??影響傳熱實驗數(shù)據(jù)測量的有效性，因此，將測溫孔設置成一大一小兩個開孔，其中大孔??直徑３．５ｍｍ，小孔直徑１．５ｍｍ，其中小孔直徑略小于熱電偶直徑，孔深參數(shù)可見表２－１。??此外，為減小熱電偶與測溫孔之間因接觸間隙所引起的測量誤差，熱電偶插入測溫孔之??前

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Ｖｆｘ?公戈餐冬Ｖ：：．＃??德＾她＿＿淛??評＿辱纖＿＿??圖２－５測溫孔結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－５?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ?ｈｏｌｅｓ??ｍ?．?ｊ．?＾??１＾—ｊ＝ｍ．：．．，??ｍ：?Ｉ?通：?ｐ??Ｋ?：Ｊ??圖２－６內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道??Ｆｉｇ．２－６?Ｈｅｌｉｃａｌ?ｍｉｎｉｃｈａｎｎｅｌ?ｗｉｔｈ?ｂｕｉｌｔ－ｉｎ?ｃｏｉｌｓ??為探究彈簧長度Ｌ及彈簧間距Ｓ對螺旋微細通道流動及傳熱特性的影響，本文共設??置了?６種內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道，內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道物理模型見圖２－６。如圖??所示，彈簧在螺旋通道內(nèi)，呈均勻分布，６種內(nèi)置彈簧的螺旋微細通道的型號參數(shù)詳解??見表２－２。此外，為對比研究內(nèi)置彈簧前后螺旋微細通道內(nèi)流動及傳熱特性的變化情況，??設置ＨＭＣ－Ｓｍｏｏｔｈ型螺旋微細通道作為對比，該型號物理結(jié)構(gòu)參數(shù)見本節(jié)開頭。所設置??的彈簧的直徑為０．５ｍｍ，彈簧的螺旋直徑為２ｍｍ，彈簧和光滑螺旋微細通道之間采用??過盈配合相連接固定
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 翟玉玲;夏國棟;劉獻飛;李藝凡;;復雜結(jié)構(gòu)微通道熱沉液體強化傳熱過程的熱力學分析[J];化工學報;2014年09期

2 黃祖強;陳淵;錢維金;童張法;黎鉉海;;機械活化對木薯淀粉醋酸酯化反應的強化作用[J];過程工程學報;2007年03期

本文編號：2878622