基于不同入口角度下矩形微通道热沉流动和换热特性研究

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1、学校编码10390分类号TK124学号201211824029密级集襄大孝硕士学位论文基于不同入口角度下矩形微通道热沉流动和换热特性研究指导教师：郑捷床副教授作者姓名:鋪@串请学位级别：硕士学科专业：船舶与海洋工程研究方向；船舶与海上装置能源工程论文提交日期：2015年04月07日论文答辩日期：2015年05月31日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年06月答辩委员会主席：陈、鍾畐髓论文评阅人：学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，

2、论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）:时间：义/么乙女保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名）：4^%时间：>公，7,^硕士学位论文基于不同入口角度下矩形微通道热沉流动和换热特性研究Researchonflowandhea

3、ttransfercharacteristicinrectangularmicro-channelheatsinksbasedondifferentinletangles学科门类：工学作者姓名：袁嘉隆指导教师：郑捷庆副教授专业名称：船舶与海洋工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年05月31日基于不同入口角度下矩形微通道热沉流动和换热特性研究摘要本文建立了恒热流条件下矩形硅微通道热沉的三维共轭传热模型，基于传统的N-S方程，利用FLUENT商业软件对微通道热沉内单相层流的换热和流动特性进行了数值仿真，先对不同尺

4、寸参数下的微通道热沉进行数值模拟，从而根据流动换热的数值模拟结果选定较佳的尺寸参数，并在此尺寸参数的基础上，对不同入口角度下矩形微通道热沉的流动和换热特性进行仿真研究，最后采用实验研究的方式对热沉系统的能量守恒及流动压降进行了分析验证，得出结论如下：(1)随着热沉集合管长度的增加，各微通道内的流动均匀性越好，系统的总泵功消耗越低，但是热沉的最高温度也随之升高，热沉基板的均温性变差，而对于总热阻来说，不同集合管长度的热沉并没有明显的差距。(2)随着通道长度的增加，各热沉之间的流动均匀性并没有明显的改善，热沉系统的总泵功增加

5、，热沉的最高温度基本相同，热沉基板的均温性变差，热沉的总热阻逐渐降低。(3)对于不同的入口角度而言，均存在着一个相对最佳的出口角度，使得热沉获得较好的速度场及温度场，改善热沉的对流换热系数及总热阻，从而使得热沉整体的换热性能得到提升。(4)实验结果表明：随着流体的体积流量的增大，热沉进出口流体的温度差减小，流动压降增大；实验结果与仿真数据基本吻合。关键词：微通道热沉；入口角度；流动；换热；数值模拟IResearchonflowandheattransfercharacteristicinrectangularmicro-

6、channelheatsinksbasedondifferentinletanglesAbstractAthree-dimensionalmodelwithconstantfluxconditionhasbeendevelopedtosimulatethelaminarconvectiveheattransferinrectangularmicro-channelheatsinksbasedonN-SequationusingtheFLUENTsoftware.Firstly,thegeometricdimensions

7、effectonmicro-channelheatsinksperformancewerestudiednumericallyinordertochoicetheapplicabledimensionsofheatsinks.Then,flowandheattransfercharacteristicinrectangularmicro-channelheatsinkswithdifferentinletanglesweresimulatednumerically,Atlast,theexperimentalresear

8、chonenergybalanceandflowpressureoftheheatsinkswerevalidatedcomparedwiththenumericalpredictions,andtheconclusionswereasfollows:(1)withtheincreaseofthelengthofma