回路熱管的模擬及優(yōu)化設(shè)計

1、1會計學回路熱管的模擬及優(yōu)化設(shè)計回路熱管的模擬及優(yōu)化設(shè)計2022-5-92第1頁/共42頁2022-5-93第2頁/共42頁2022-5-94第3頁/共42頁2022-5-95第4頁/共42頁2022-5-96第5頁/共42頁2022-5-97第6頁/共42頁2022-5-98第7頁/共42頁2022-5-99模型第8頁/共42頁2022-5-910返回第9頁/共42頁2022-5-911返回第10頁/共42頁2022-5-912返回第11頁/共42頁2022-5-913QttRcE返回第12頁/共42頁2022-5-914第13頁/共42頁2022-5-915第14頁/共42頁2022-5-

2、916第15頁/共42頁2022-5-917第16頁/共42頁2022-5-918第17頁/共42頁2022-5-919第18頁/共42頁2022-5-920優(yōu)化第19頁/共42頁2022-5-921返回0501001502005055606570758085 Evaporator PayloadT/?power/W隨負荷端的功率上升，蒸發(fā)器的壁溫和負荷端的溫度幾乎線性上升。在200W時，蒸發(fā)器壁的溫度為75.6，負荷端的溫度為81.3 回路熱管在熱量傳遞方面有著優(yōu)異的性能第20頁/共42頁2022-5-9220501001502000.00.51.01.52.0 ResistanceR/(K

3、*W-1)power/W熱阻的計算方法：式中：R為熱阻，TE為蒸發(fā)器的溫度 為冷凝段的平均溫度Q為回路的傳熱量。QttRcEct返回隨著功率的增大，回路的熱阻逐漸減小，并且趨向平緩。200W時的熱阻約為0.1K/W一般的電子散熱裝置的熱阻只能達到0.5 K/W左右回路熱管在傳熱方面性能優(yōu)異第21頁/共42頁2022-5-923返回02468101205101520253035404550556065707580 UA. power = 80W UA. power = 120W UA. power = 150W Tem p. power = 80W Tem p. power = 120W Tem

4、 p. power = 150WUA/(W*m2*K-1) or T/?No.蒸汽點的溫度幾乎不下降，但傳熱系數(shù)大，相變傳熱液體點的溫度下降較大，但傳熱系數(shù)小，對流傳熱證明回路熱管主要利用相變進行熱量傳遞按蒸汽流動方向?qū)⒗淠畏殖墒€節(jié)點，依次命名為1,2，12第22頁/共42頁2022-5-924結(jié)果返回第23頁/共42頁2022-5-92546810121416182022556065707580 power = 80W power = 120W power = 150WT/D/mm返回原因：熱流密度下降 (導致溫度下降)，熱泄漏增大(導致溫度上升)，共同作用的結(jié)果蒸發(fā)器的溫度隨著蒸發(fā)器

5、直徑的增大先較快地減小，然后較為平緩地有所增大 第24頁/共42頁2022-5-92610203040505560657075808590 D=20mm,power = 80W D=20mm,power = 120W D=20mm,power = 1500W D=10mm,power = 80W D=10mm,power = 120W D=10mm,power = 150WT/L/mm返回原因：熱流密度減小，(導致溫度下降)，槽道阻力上升，(導致溫度上升)，共同作用的結(jié)果隨著蒸發(fā)器的長度在增大，蒸發(fā)的溫度先迅速下降后平緩上升 第25頁/共42頁2022-5-927102030405056586

6、0626466687072 power = 80W power = 120W power = 150WT/L/cm返回長度增大，蒸發(fā)器的壁溫會在緩慢上升原因：增大了流動阻力第26頁/共42頁2022-5-92820304050607080901001105055606570758085 power = 80W power = 120W power = 150WT/L/cm返回原因：增大了冷凝面積，使回流的工質(zhì)有更高過冷度，可以降低補償室乃至蒸發(fā)器的溫度隨著冷凝段長度的增大，蒸發(fā)器壁溫一直在下降。下降的趨勢先快后慢，最后趨于平緩 第27頁/共42頁2022-5-9291.01.52.02.53.

7、03.54.04.55.05.550556065707580859095100 power = 80W power = 120W power = 150WT/Di/mm返回原因：1、減小了流動阻力2、增大了冷凝面積，使回流的工質(zhì)有更高過冷度，可以降低補償室乃至蒸發(fā)器的溫度隨著管徑的增大，負荷端的溫度在下降 第28頁/共42頁2022-5-930初始模型優(yōu)化后模型蒸發(fā)器長度/mm2025蒸發(fā)器直徑/mm2015管徑/mm3.03.5蒸汽段(回流段)長度/cm 2520第29頁/共42頁2022-5-9310501001502003540455055606570758085 Evaporator

8、(original m odel) Payload (original m odel) Evaporator (optim ized m odel) Payload (optim ized m odel)T/?power/W第30頁/共42頁2022-5-9320501001502000.00.51.01.52.0 original m odel optim ized m odelR/(K*W-1)power/W第31頁/共42頁2022-5-933第32頁/共42頁2022-5-934第33頁/共42頁2022-5-935第34頁/共42頁2022-5-936第35頁/共42頁2022-5-937第36頁/共42頁2022-5-938QttRcE返回第37頁/共42頁2022-5-939第38頁/共42頁2022-5-940初始模型優(yōu)化后模型蒸發(fā)器長度/mm2025蒸發(fā)器直徑/mm2015管徑/mm3.03.5蒸汽段(回流段)長度