邓运来
,
贺有为
,
曹盛强
,
张新明
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.5.005
建立一种多喷嘴同时喷射淬火冷却的数学模型,通过实测冷却曲线分析计算厚板驻点区与紊流区换热系数分布规律,基于ABAQUS模拟软件模拟验证模型.结果表明:驻点与紊流点处的换热系数随时间分布是不均匀的,在10～20s内出现峰值,随后呈上下波动变化的规律；实测(或计算)试样心部与表面的冷却曲线与模拟的吻合较好,验证了多喷嘴同时喷射下的换热系数分布模型.
关键词:
铝合金厚板
,
换热系数
,
ABAQUS模拟
,
射流冲击
张永海
,
魏进家
,
孔新
工程热物理学报
对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究.通过干腐蚀技术在硅片表面加工出交错排列的柱状微结构(30 μm×60 μm,50 μm×60μm,50 μm×120 μm,30 μm×120 μm,宽×高),硅片尺寸为10 mm×10mm×0.5 mm,过冷度为35 K,喷射速度Vj分别为0.5,1,1.5 m/s.喷嘴数目分别为1,4和9,直径分别为3,1.5和1mm.喷嘴出口到芯片表面的距离分别为3,6和9 mm.实验表明,交错排列柱状微结构的换热效果要好于光滑芯片,临界热流密度随着喷射速度的增加而增加.在雷诺数及其他工况相同的情况下,不同喷嘴数目对换热的影响不同,当n=4时,所有芯片的壁面温度最低,临界热流密度最高,其次是n=9,换热效果最差的是n=1.在雷诺数及其他工况相同的情况下,所有芯片的换热性能在喷射距离s=3 mm时最好,其壁温最低,临界热流密度最高,随着喷射距离的增加,其壁面温度逐渐升高,临界热流密度逐渐减小.
关键词:
射流冲击
,
沸腾
,
强化换热
,
交错排列
,
柱状微结构
李发军
,
苑中显
,
马重芳
,
吴宗善
,
卢伟
,
周志远
工程热物理学报
采用热色液晶定量测温技术对稳态及脉冲式空气-氮气圆形浸没射流冲击冷却换热进行了实验研究.脉冲射流的实验结果表明,对于喷嘴直径D=3 mm的情形,无论脉冲频率高低,均无强化换热效果;对于D=I0 mm的情形,在较高Re数时出现个别工况的驻点换热强化.脉冲射流表现出换热系数沿径向分布趋于均匀的特点.
关键词:
液晶显示
,
脉冲
,
射流冲击
,
传热
张永海
,
魏进家
,
郭栋
工程热物理学报
采用长×宽×厚为10 mm×10 mm×0.5 mm的硅片来模拟实际芯片散热,通过干腐蚀技术在其表面加工出宽×高分别为50μm×60μm,50μm×120μm的方柱微结构,实验研究了方柱微结构在射流冲击下的流动沸腾换热性能。过冷度为25℃和35℃,横流速度V_c为0.5,1.0,1.5 m/s,喷射速度V_j为0～2 m/s,冷却工质为FC-72。实验结果和同工况下的光滑表面作了对比。结果表明,方柱微结构由于换热面积的增加从而表现出优于光滑表面的强化换热性能,增加过冷度和提高V_c以及V_j都提高了芯片在高热流密度下的换热性能,但随着V_c的增加,射流冲击的强化作用减弱,低流动高喷射的强化效果最为明显。方柱肋片效率随着热流密度的增加而减小,随着V_c（V_j）增加,方柱肋片效率也逐渐下降,但降幅随着V_c的增加而减小。
关键词:
强化换热
,
高热流密度
,
射流冲击
,
方柱微结构
,
肋片效率
周定伟
,
马重芳
工程热物理学报
本文严格按照实验程序,首次系统地研究了沸腾起始点受圆形浸没射流冲击速度大小、液体流动方向、液体过冷度和喷嘴直径等因素的影响,将沸腾终止点与理论值进行了比较.结果表明:起沸点随液体过冷度增加而降低,与其它因素无关.并从强润湿性液体沸腾机理的角度对起沸点的影响因素给出了相应的解释.
关键词:
射流冲击
,
滞后
,
沸腾传热
,
强润湿性液体
张永海
,
魏进家
,
孔新
工程热物理学报
对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究.通过干腐蚀技术在硅片表面加工出50 μm×60μm,50 μm×120μm(宽×高)的柱状微结构,硅片尺寸为10 mm× 10 mm×0.5 mm,过冷度分别为25、35 K,喷射速度Vj分别为0.5、1.0、1.5 m/s.实验表明,临界热流密度随着喷射速度和过冷度的增加而增加,增加过冷度和喷射速度可减小气泡脱离时的尺寸,增加气泡脱离频率,因此提高了临界热流密度并且降低了壁面温度.此外,在单相对流换热区对流换热占据主导地位,热流密度随着壁面过热度线性增加;在核态沸腾换热区,对流换热与核态沸腾换热同时影响着换热过程.当喷射速度较小时,核态沸腾区曲线的斜率比单相对流区曲线的斜率大得多,显示出浸没喷射沸腾的优良换热性能.
关键词:
射流冲击
,
沸腾
,
强化换热
,
柱状微结构
李永康
,
张靖周
,
谭晓茗
,
李立国
工程热物理学报
本文运用数值计算的方法对具有初始横流的阵列射流在不同的排列方式、冲击间距和横流/射流质量流量比下的流动换热进行了三维数值研究,并采用热色液晶测试技术对阵列射流冲击的冷却表面温度分布进行了试验研究.获得了每一股射流的冲击冷却局部对流换热系数分布的特征,研究结果表明本文的计算结果与实验特征是基本吻合的.
关键词:
传热
,
射流冲击
,
数值计算
,
热显示
张嘉杰
,
熊玉平
,
屈治国
,
陶文铨
工程热物理学报
本文对被动隔热导流板在周期射流冲击环境下的流场特性及热响应特性进行三维数值研究,分析了射流喷管与导流板间距、导流板水平倾角及轴向倾角三个参数的影响规律.研究结果表明射流空气冲击到导流板后90％的气流被向上侧及前后两侧偏导,导流板的水平倾角越大则气流向上侧偏导能力越弱,轴向倾角的存在可实现对气流前后侧导流流量的分配.导流板耐热层温度在进入第四个射流周期后呈现稳定周期波动,射流冲击距离越小、导流板水平倾角越大则其板面温度水平越高.
关键词:
射流冲击
,
导流板
,
周期加热
,
质量流量百分比
,
热响应
耿丽萍
,
周静伟
,
郑传波
工程热物理学报
利用信号发生器控制质量流量控制仪来产生波形和频率可调的周期性变化的非稳态射流,实验研究了由标准矩形、正弦、锯齿和跳变脉冲信号组合产生的周期性波形的冲击换热性能,频率范围1.25 Hz～20 Hz.研究表明,信号组合后的非稳态射流对平板换热的平均换热系数有一定影响,射流冲击换热的无量纲平均Nu数在滞止点及其周围的改变主要取决于信号的变化规律和变化的频率;跳变信号的加入可以在一定程度上增加被冲击平板的平均Nu数;组合的正弦矩形和锯齿矩形非稳态射流在频率增加到10 Hz之后可以获得比稳态射流增强的换热效果.
关键词:
周期性
,
组合信号
,
频率
,
射流冲击
,
Nu数
于峰
,
李强
,
宣益民
工程热物理学报
将高传热性能的Cu-水纳米流体作为换热工质引入射流冲击冷却技术,设计并搭建了射流冲击冷却系统,测试了该系统的换热性能和系统压降,研究了纳米粒子体积份额、入口射流速度以及射流冲击高度对系统换热性能的影响.实验结果表明,在液体中添加纳米粒子、增加射流速度、选取合适的射流冲击高度可以有效提高射流冲击冷却效果,且少量纳米粒子的加入并未引起系统压降的明显变化.
关键词:
纳米流体
,
射流冲击
,
强化传热
