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超声波及纳米流体强化脉动热管性能的实验研究
超声波及纳米流体强化脉动热管性能的实验研究
摘要：
脉动热管是一种重要的热传导装置，广泛应用于电子设备散热领域。为了提高其传热性能，本文研究了超声波及纳米流体强化脉动热管性能的方法。实验结果表明，在超声波及纳米流体的共同作用下，脉动热管的热传导能力得到了显著提高。
引言：
在高功率电子设备中，热管的散热效果直接影响着设备的性能和寿命。脉动热管作为一种高效的热传导装置，能够利用工作介质在内部形成液体循环，实现热能的迅速传递。然而，由于工作介质的热传导性能限制，脉动热管的传热能力存在一定的局限性。超声波和纳米流体作为两种新兴的强化传热技术，被广泛研究和应用于传热领域。本文旨在探究超声波及纳米流体对脉动热管性能的强化作用，为提高脉动热管的热传导性能提供新的思路和方法。
实验方法：
本实验选择了一种普通的脉动热管作为实验对象，并将其与不添加超声波和纳米流体的普通脉动热管进行对比。首先，在实验开始前，需要对脉动热管进行准备工作，包括清洗、注入工作介质等。然后，将超声波设备与脉动热管相连，通过超声波的作用，激发脉动热管内液体的运动能力。接着，将纳米流体注入脉动热管中，通过纳米颗粒的作用，增强脉动热管的热传导性能。最后，通过测量和对比两种脉动热管的温度变化和传热能力等指标，评估超声波及纳米流体对脉动热管性能的强化效果。
实验结果与分析：
通过实验测量得到的数据表明，添加了超声波及纳米流体的脉动热管相比普通脉动热管具有更高的热传导能力和更快的温度平衡速度。首先，在超声波的作用下，脉动热管内部的液体循环速度明显增加，从而加快了热能的传递速度。其次，纳米流体的颗粒具有较大的表面积和较好的热传导性能，进一步增强了热传导效果。因此，超声波及纳米流体的共同作用下，脉动热管的传热能力得到了显著提高。
结论：
本实验的结果表明，超声波及纳米流体对脉动热管性能具有明显的强化作用。超声波的激发和纳米流体的加入可以增加脉动热管的液体循环速度和热传导能力，从而提高其传热性能。这一研究成果为脉动热管的应用和优化提供了新的思路和方法。未来的研究可以进一步探索超声波和纳米流体在脉动热管中的优化应用，并进一步研究其机理和性能的长期稳定性。
参考文献：
[1]H.Yang,Y.Deng,Y.Liu,etal.Experimentalinvestigationonperformanceenhancementofpulsatingheatpipeusingmini-channelinsertandultrasonicvibration[J].AppliedThermalEngineering,2016,108:713-721.
[2]J.J.Cui,M.Z.Yao,L.P.Liu,etal.Theeffectofultrasonicagitationonnanofluidstabilityandheattransfercharacteristics[J].InternationalCommunicationsinHeatandMassTransfer,2017,81:118-125.
[3]Y.Ding,Z.F,Du,Y.L.Wang,D.R.Wang,G.P.Peterson.Nanofluidstabilityunderultrasonicagitation[J].AppliedPhysicsLetters,2006,89:023122.