采用纳米流体的脉动热管运行机理研究

脉动热管是具有毛细管结构的新型热管，工质采用纳米流体将是大幅提高其热性能的重要途径。研究内容包括:(1)对采用三种工艺形成的纳米流体寻求到物理性质的理论计算方法，并根据粒子悬浮机理进行修正；(2)对不同纳米流体进行粒子的悬浮性测量和物性标定实验；(3)研究脉动热管中纳米流体薄液膜强化传热和粒子增强对流的机理，建立物理和数学模型并求解；(4)对具有不同结构和水力直径的纳米流体脉动热管进行系统的实验研究。研究涉及传热传质学与纳米科学、表面物理化学等的交叉，将重视分析和实验结果的统一。多尺度耦合效应的研究结果将定性和定量说明工质中粒子的尺度和浓度、毛细管尺度、纳米流体弯月面和薄液膜分布等的耦合影响，揭示多尺度耦合作用力场中各力对比和重要性会发生较大变化，从而会大幅提升脉动热管性能的本质。结果将具有很好的应用前景，对大幅提高电子器件控温能力、减小体积以及降低温控成本等都具有重要意义。