毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1、研究背景

脉动热管是Akachi[1]于上世纪90年代初提出的一种新型热管。其原型可追溯至Kurzwe和Ling[2]提出的用于增强传热效果的梦之管的毛细管束。脉动热管通道很细，在表面张力作用下，通道中形成很多封闭的液塞和气塞。在热力作用下，气、液塞在加热段和冷却段之间做一种不稳定的、方向随机的脉动流动，实现热传递，并因此具有很高的散热能力。已经在微电子冷却、余热回收、干燥、太阳能集热和制冷空调等领域[3]展现出良好的应用前景。自1959年美国对磁流体发电的原理性实验获得成功后，世界各国相继对磁流体发电技术进行了研究[4]。磁流体发电具有效率高、污染小等优点[5]。将脉动热管与液态金属流体发电此两者结合起来，将具有不可估量的研究意义。从热力学的角度而言，通过热能驱动产生电能意味着能源的品位被提升了[6]。也丰富了电能产生的方式方法。

2.2、脉动热管简介

2.1脉动热管研究背景

脉动热管具有结构简单、成本低廉、传热性能突出及环境适应性强的优点。自上世纪90年代初期其问世以来，迅速成为热工领域研究热点，并在高热流密度导热、电子元器件冷却等方面获得了较为普遍的工程应用[7]。现阶段的研究除了进一步完善物理及数学模型、深入揭示其运行机理、以及通过各种可视化实验探究传热性能影响因素[8],还包括进一步拓展这一新兴技术的应用空间[9]。

2.2脉动热管研究现状

目前学者们的理论研究主要集中在建立新的物理、数学模型或完善已有的理论模型。现有的理论模型主要分以下六类:Hosoda[10]等忽略表面张力的影响和管壁与气塞之间的液膜建立的单弹簧-质量-阻尼系统动力学模型。Wong[11]等模拟局部加热，如在蒸发段给气塞施加突然的脉动压力建立的多弹簧-质量-阻尼系统理论模型。③对确定的气、液塞建立的质量、动量、能量方程的控制容积法[12]。④Khanderkar和崔晓玉等[13]建立的神经网络数学模型。⑤基于无量纲分析的半经验方程。⑥两相流动模型。实验研究主要集中在研究充液率、倾角、管径、工质种类等对传热效率的影响[14]以及启动特性等[15]。实验研究方面，在充液率为50%的情况下，随加热功率增大，脉动热管内工质流动先后经历塞状、环状流[16]。

3、脉动热管热电转化装置

3.1脉动热管热电转化的理论基础