平板式mLHP的仿真与实验研究

环路热管是一种靠蒸发器的毛细芯产生毛细力来驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置.本文研制了一套不锈钢外壳,以氨为工质的小型平板式环路热管(mLHP),并着重研究其在不同热负荷条件下启动特性及变工况条件下的稳定运行特征,通过对平板 mLHP 运行机制理论分析,建立了合理的数学物理模型,实现了对整个系统动态仿真.实验结果表明,小型平板式 mLHP 可以在不同热流密度下快速启动,并具有良好的适应变热负荷能力.实现了平板式 mLHP 系统中各个主要节点的压力、温度和流量的动态仿真,与实验数据对比,仿真结果和实验数据吻合较好,加深了对 LHP 系统运行机理的理解.通过实验和动态仿真结果对系统结构进行优化,为应用在电子器件散热的高效率平板式 mLHP 系统的设计与优化提供依据.     

平板式与槽式聚光太阳能电池组件性能分析

对平板单晶硅太阳能电池板和槽式聚光太阳能热电联供(PV/T)系统进行实验对比,从系统热、电性能方面进行比较,并用"净现值"法对两套系统经济性进行分析.结果表明,槽式聚光PV/T系统的最大输出电功率是传统平板式PV系统的7～10倍,且通过回收电池的余热,全年可产热2929.433 MJ.在20年的寿命周期中,槽式聚光PV/T系统可获得更多盈余,能较早收回投资成本.用聚光装置进行太阳能发电,可有效提高太阳能的综合利用率,减少投资成本.     

高效平板式两相回路热管的实验研究

本文讨论了平板式回路热管在三种不同情况下启动的温度分布,发现回路热管在平放且内部的汽液分布与正常运行时相同的情况最容易启动.讨论了不同功率下回路热管正常运行后的震荡性,发现回路热管随加热功率的增大出现了三次温度相对稳定与振荡的交替.在最大功率下的震荡可能是由于蒸发器底部到补偿室的热泄漏增大而导致.讨论了回路热管在相对稳定运行时的传热特性,发现当倾斜角为90°时,180 W的加热功率对应的蒸发器底部为79℃,此时回路的热阻为0.26K/W.     

槽道尺寸对平板式环路热管性能的影响

设计开发了一套平板式环路热管,比较了2 mm×1.5 mm和1 mm×1 mm(高×宽)两种蒸气槽道环路热管在不同倾角和充液率下的性能。结果发现,两种蒸气槽道在相同条件下最低启动功率相同,但前者启动时间和过渡时间较后者短。稳定运行时,除充液率为55%且功率小于150 W外,其他情况下前者运行温度比后者低。变工况运行时,随功率的增大,温度后者变化很大,而前者变化较小,前者自适应能力强。对于传热特性,两种槽道环路热管的热阻都随功率的增大而逐渐减小,最后趋于平稳;对水平、充液率为55%的系统,功率较小时前者热阻较大,功率增大后,其值大幅减小,215W时仅为0.12℃/W。     

平板式mLHP实验的稳定性分析

本文在充灌率、冷凝温度和初始状态三方面对mLHP系统的稳定性进行分析.研究发现,选择合适的充灌率有利于保证系统稳定运行.较少的充灌最时毛细芯容易缺液而导致系统启动失败,较多的充灌量时系统在低热负荷区易发生波动.过低的冷凝温度对系统稳定性有负面影响,系统容易出现温度波动甚至失稳.而毛细芯内气泡的存在,易导致了mLHP系统...     

CPL复合毛细芯流动性能及工质特性分析

本文分析了两相毛细泵回路(CPL)复合结构毛细芯的流动阻力特性,讨论了影响毛细芯阻力大小的主要因素,计算结果表明,复合毛细芯的流动性能比单一粒径毛细芯优越。另外,还分析了工质物理性质对CPL性能的影响,指出改善工质表面张力特性是研制高性能CPL的方向之一。     

CPL毛细芯冷凝器的数值模拟研究

本文分析了蒸汽在具有毛细芯结构的冷凝器中的相变冷凝传热与流动特征,采用流体体积函数(VOF:Volume of Fluid)方法建立了数学模型,继而用数值模拟方法,研究了不同的壁面温度以及不同的蒸汽入口速度对冷凝相变界面的影响,文中还对产生影响的原因进行了分析.     

多蒸发器CPL热管及纳米流体应用于热管的研究进展

毛细泵回路热管(CPL)具有较高的传热能力,控温能力强,在航空和电子元器件的冷却方面具有广泛的应用背景,采用纳米流体强化热管内部的传热性能获得了越来越多的关注.文中首先介绍了多蒸发器CPL热管的工作原理、特点及研究现状;其次分析纳米流体应用于各种热管强化传热的研究现状,指出以纳米流体为工质的多蒸发器CPL的特点及其优势...     

边界元数值模拟CPL冷凝单管液体段的冷冻特性

本文对CPL冷凝单管液体段冷冻过程数值解发展了一个边界元方法，并进行了初步的数值模拟，冷冻前的结果与解析解是一致的，文中给出的冷冻极限可供工程部门参考．     

小型平板CPL蒸发器优化设计研究

本文建立了小型平板CPL蒸发器二维的整场数学模型,并用SIMPLE程序对蒸发器进行整场耦合求解.研究表明,平板型CPL蒸发器存在着侧壁效应传热极限,减小液体补偿腔的高度,减小侧壁以及下壁的厚度以及增加毛细芯的高度可以提高CPL的传热能力.     

小型平板CPL蒸发器预热驱动过程研究

分析了小型平板CPL蒸发器毛细多孔芯上下表面温差对启动的影响,建立了蒸发器满液启动的数学模型.结果表明,对不同的金属外壁,多孔芯上下表面平均温差存在一个最大值,铜壁时,温差较小,侧壁效应明显;采用不锈钢壁及上壁铜、侧壁下壁不锈钢时,温差大,侧壁效应小;采用不锈钢外壁时蒸发器加热面的温度过高.上壁采用导热系数大、侧壁下壁为导热系数小的金属对小型平板CPL蒸发器的正常启动以及降低加热表面温度非常有利.     

小型平板CPL蒸发器耦合计算及优化设计研究

本文建立了小型平板CPL蒸发器毛细多孔芯内汽液两相流动与传热的模型以及金属外壁和工质区的导热模型,并进行耦合求解.分析了金属侧壁效应对蒸发器性能的影响,提出小型平板CPL存在着侧壁效应传热极限.数值结果表明,工质蒸发发生在多孔芯加热表面附近,蒸发器采用单一金属外壁时由于侧壁效应导致系统传热极限低,而上壁采用导热系数大,侧壁及下壁采用导热系数小的新型结构能够明显的提高系统的传热能力,同时使加热表面的温度维持在较低的水平.     

机械泵驱动两相回路的实时动态模型分析

在航空航天领域,为了加速系统设计及测试进度,通常需要进行半实物实时仿真,即控制器用实物,受控对象采用数学模型。本文开发出了基于Matlab/Simulink的两相传热模块,并用其搭建了某机械泵驱动两相回路的实时动态模型。通过与实验的对比,验证了模型的可靠性,表明该模型满足实时要求,可以在下一步用于半实物仿真。     

两相毛细泵环蒸发器性能的实验研究

本文对两根毛细泵环反向式蒸发器的传热性能进行了实验研究．研究了不同槽道结构尺寸及不同毛细材料组合对蒸发器传热性能的影响，并研究了蒸发器入口液体不同的过冷度等因素对蒸发器传热性能的影响。     

新型低混杂波发射天线设计研究

描述了一种新型低混杂波天线／有源／无源波导间隔排列的阵列天线，给出了其物理模型和计算方法，对其发射波谱和反射特性进行了研究。计算了这种波导阵列中的有源波导的平均反射系数和发射波谱的方向性系数随等离子体参数和天线参数的变化关系，以及不同参数下的发射波谱，并对ＨＬ－１Ｍ装置上现有低混杂波天线特性做了更进一步的分析计算。     

一种新型的红外成像材料

基于超大磁阻(CMR)材料在绝缘体—金属转变(I—M)点附近的巨大电阻变化，本研究了La位Gd掺杂对La0.7-xGdxSr0.3MnO3(x=0.20、0.30、0.40、0.50)电阻温度系数(TCR)的影响。实验结果表明：Gd掺杂将引起电阻率曲线的急剧变化，导致出现大的TCR；而且随Gd掺杂的增加，TCRR在x＝0．30出现峰值，然后随掺杂量增加逐步降低，大的TCR行为将成为新型的红外成像材料。     

用于薄膜沉积的XeCl激基激光器研制

以镀制半导体薄膜、巨磁薄膜、金刚石及其它薄膜,外延生长及后续的光刻,激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,设计、研制了脉冲放电激励的XeCl激基激光器.试验结果表明:激光脉宽18ns,单脉冲能量150mJ,矩形光斑大小2cm×1cm,束散角3mrad,最高重复频率5HZ.与同类激光器相比,具有结构简单、造价低廉、性能稳定等特点.     

CPL蒸发器多孔芯传热传质特性的新数学模型

毛细循环泵(CPL),由于具有高热传输性能,目前已经成为大功率载荷的电子芯片排热系统的一个重要发展方向,尤其是在航空航天飞行器上。选择一种具有较大相变潜热的工质,例如甲醇, CPL可以传输相当大的热流。本文对CPL蒸发器多孔芯流动和传热的数值模拟提出了一个新的发展方向,就是在计算中加入非饱和模型数值计算。文中阐述了加入非饱和计算的三层模型对真实模拟蒸发器多孔芯流动和传热问题的重要性,并给出了应用新的三层模型所得到的初步计算结果。     

一种用于CCD摄象机的新型象变形光学系统

本文简要介绍了在以CCD作为接收器件的医用X光电视系统中光学部件的设计及变形成象情况。