1、分類號：O35單位代碼：10433密級：學號：Y1302039山東理工大學山東理工大學碩士學位論文噴霧冷卻換熱特性研究及在圓筒冷卻機噴霧冷卻換熱特性研究及在圓筒冷卻機中的應用中的應用StudyonHeatTransferPerfmanceofSprayCoolingitsApplicationinRotaryCooler研究生：魯森魯森指導教師：沈玉鳳沈玉鳳教授教授王延遐王延遐教授教授申請學位門類級別：工學碩士工學碩士學科專業(yè)名稱：力學

2、力學研究方向：流體力學及其應用流體力學及其應用論文完成日期：2016年3月7日山東理工大學碩士學位論文摘要I摘要噴霧冷卻是一門新穎的冷卻技術(shù)，它具有換熱效率高、換熱均勻、適用性廣、節(jié)省冷卻介質(zhì)等突出優(yōu)點而備受人們的關(guān)注。尤其在電子領域，隨著大功率集成電路的發(fā)展，噴霧冷卻作為下一代散熱方式而成為國內(nèi)外研究的熱點。本文在前人研究的基礎上，對噴霧冷卻平面和圓筒冷卻機的換熱特性進行了研究。對于平面冷卻，首先建立了一個三維的噴霧換熱模型，然后通過

3、仿真研究其換熱特性并推導出一個新的換熱關(guān)聯(lián)式。研究的結(jié)果表明，隨著噴霧高度與換熱面大小的變化，換熱方式會發(fā)生了改變，關(guān)聯(lián)式發(fā)生分段；隨著換熱面溫度的升高，冷卻介質(zhì)內(nèi)部相變換熱量與總換熱量的比值與換熱面溫度近似成線性關(guān)系。對于圓筒冷卻機的冷卻，首先進行了實驗研究。通過調(diào)節(jié)物料的溫度，噴霧的流量，圓筒的轉(zhuǎn)速研究圓筒外壁面溫度分布以及物料的熱流密度變化規(guī)律。結(jié)果表明，由于筒壁導熱性較差，圓筒外表面溫度較物料溫度低的多；提高物料溫度，筒壁溫度顯

4、著升高，換熱效率增大；圓筒轉(zhuǎn)速對外壁面平均溫度的影響較小，但轉(zhuǎn)速越快，溫度的均勻性越好；隨著噴霧流量的增大，系統(tǒng)換熱能力增強，但增長幅度會逐漸降低。本文還通過仿真研究了噴嘴的位置，圓筒的轉(zhuǎn)速和傾角，筒體的材質(zhì)等參數(shù)對圓筒冷卻機換熱的影響。在仿真下，壁面溫度和噴霧液膜的分布得到了直觀的顯示。結(jié)果顯示，對于單噴嘴，噴霧的位置對換熱具有重大影響，當噴嘴處于圓筒正上方時，液膜分布最為均勻，換熱效果最好；圓筒與水平面之間的傾角越大，液膜分布的均勻