毛細(xì)通道內(nèi)的流動(dòng)和蒸發(fā)特性研究.pdf

1、毛細(xì)通道內(nèi)的流動(dòng)與蒸發(fā)因?yàn)樵诤暧^尺度下被忽略的毛細(xì)力作用影響而表現(xiàn)出與宏觀流動(dòng)與蒸發(fā)不同的特征。這種獨(dú)特的現(xiàn)象在當(dāng)今化工、制冷、MEMS(Micro-electromechanical Systems)和空間技術(shù)等許多方面具有日漸廣泛的應(yīng)用,因此開(kāi)展此研究具有重要意義。本文以毛細(xì)通道為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)研究液體工質(zhì)在毛細(xì)玻璃圓管和多孔介質(zhì)中的流動(dòng)與蒸發(fā)特性,采用高速攝像結(jié)合顯微鏡觀察的方法精確觀察工質(zhì)流動(dòng)、蒸發(fā)現(xiàn)象,總結(jié)歸納工作機(jī)理,并將實(shí)

2、驗(yàn)研究結(jié)論應(yīng)用于環(huán)路熱管蒸發(fā)器設(shè)計(jì)和傳熱特性分析。本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　1.綜述了毛細(xì)流動(dòng)、毛細(xì)蒸發(fā)和環(huán)路熱管蒸發(fā)器及其傳熱特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了本領(lǐng)域理論與實(shí)驗(yàn)研究等方面存在的不足;
　　2.搭建可視化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)5-500μm毛細(xì)玻璃圓管和平均當(dāng)量直徑25μm左右的多孔介質(zhì)內(nèi)的流動(dòng)與蒸發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè);
　　3.對(duì)毛細(xì)管內(nèi)的毛細(xì)流動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,分析了L-W模型理論值與實(shí)驗(yàn)值之間的誤差,探究了動(dòng)態(tài)接

3、觸角對(duì)L-W模型計(jì)算誤差的影響,給出了需要對(duì)接觸角進(jìn)行修正的時(shí)間范圍,并分析得到了管徑對(duì)該修正時(shí)間范圍的影響特性。對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)的毛細(xì)流動(dòng)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)理論值與實(shí)驗(yàn)值的偏差主要來(lái)源是粘性流動(dòng)阻力增加。
　　4.實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了100-500μm毛細(xì)管內(nèi)的自然蒸發(fā)與受迫蒸發(fā)現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)毛細(xì)管內(nèi)的受迫蒸發(fā)是以工質(zhì)噴射的形式進(jìn)行的,分析得出噴射過(guò)程在管口形成的液塞會(huì)對(duì)蒸發(fā)效率產(chǎn)生重要影響,進(jìn)而研究了熱負(fù)荷、加熱點(diǎn)位置及管徑對(duì)液塞和蒸發(fā)特性的影響。