夾套類換熱設(shè)備被廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。隨著近年來先進(jìn)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(shè)備,高熱流密度的車載電池等等,與之相配套的換熱設(shè)備也緊鑼密鼓的開始了微型化的進(jìn)程。本文提出了5種內(nèi)置彈簧的螺旋微細(xì)通道,以去離子水工質(zhì)進(jìn)行了層流狀態(tài)下的相關(guān)實(shí)驗(yàn),并對(duì)比分析了光滑螺旋微細(xì)通道和5種內(nèi)置彈簧的螺旋微細(xì)通道內(nèi)的傳熱和流動(dòng)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(xì)通道內(nèi)的流動(dòng)特性,以及光滑螺旋微細(xì)通道基體幾何參數(shù)對(duì)其流動(dòng)及傳熱特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著螺旋微細(xì)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(xì)通道的努塞爾數(shù)也會(huì)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(xì)通道進(jìn)行強(qiáng)化傳熱。此外,實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)由于彈簧的存在,使得螺旋微細(xì)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(shí)驗(yàn)中,研究發(fā)現(xiàn),螺旋直徑對(duì)流動(dòng)及傳熱的影響大于螺距對(duì)流動(dòng)及傳熱的影響。原因是本模型結(jié)構(gòu)下,螺旋直徑對(duì)二次流強(qiáng)度的影響大于螺距對(duì)二次流強(qiáng)度的影響。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TK124;TK172
【部分圖文】：

Ｆｉｇ．２－１?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｓｍｏｏｔｈ?ｈｅｌｉｃａｌ?ｍｉｎｉｃｈａｎｎｅｌ??本實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)段部分以光滑螺旋微細(xì)通道基體作為主體，光滑螺旋微細(xì)通道的物理??結(jié)構(gòu)見圖２－１，實(shí)物圖見圖２－９。光滑螺旋微細(xì)通道以鋁為原材料，經(jīng)五軸聯(lián)動(dòng)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(xì)通道入口圓孔直徑為６ｍｍ，??上下端面處各設(shè)計(jì)一個(gè)高為５ｍｍ的臺(tái)階，目的是放置硅膠密封圈，以防止試驗(yàn)段在運(yùn)??行過程中因高壓而導(dǎo)致的漏水。??光滑螺旋微細(xì)通道共設(shè)有７個(gè)均勻分布的測溫孔，其上端面有４個(gè)測溫孔，下端面??有３個(gè)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(zhǔn)確性將極大??影響傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量的有效性，因此，將測溫孔設(shè)置成一大一小兩個(gè)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(píng)＿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(xì)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(duì)螺旋微細(xì)通道流動(dòng)及傳熱特性的影響，本文共設(shè)??置了?６種內(nèi)置彈簧的螺旋微細(xì)通道，內(nèi)置彈簧的螺旋微細(xì)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(xì)通道的型號(hào)參數(shù)詳解??見表２－２。此外，為對(duì)比研究內(nèi)置彈簧前后螺旋微細(xì)通道內(nèi)流動(dòng)及傳熱特性的變化情況，??設(shè)置ＨＭＣ－Ｓｍｏｏｔｈ型螺旋微細(xì)通道作為對(duì)比，該型號(hào)物理結(jié)構(gòu)參數(shù)見本節(jié)開頭。所設(shè)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(xì)通道之間采用??過盈配合相連接固定
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 翟玉玲;夏國棟;劉獻(xiàn)飛;李藝凡;;復(fù)雜結(jié)構(gòu)微通道熱沉液體強(qiáng)化傳熱過程的熱力學(xué)分析[J];化工學(xué)報(bào);2014年09期

2 黃祖強(qiáng);陳淵;錢維金;童張法;黎鉉海;;機(jī)械活化對(duì)木薯淀粉醋酸酯化反應(yīng)的強(qiáng)化作用[J];過程工程學(xué)報(bào);2007年03期

本文編號(hào)：2878622