玻璃化保存微通道流动沸腾换热特性及热力耦合效应研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-10页 |
| 第一章 绪论 | 第15-29页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-23页 |
| 1.1.1 低温保存 | 第15-16页 |
| 1.1.1.1 研究背景和意义 | 第15页 |
| 1.1.1.2 存在问题 | 第15-16页 |
| 1.1.2 玻璃化保存 | 第16-23页 |
| 1.1.2.1 原理 | 第16-17页 |
| 1.1.2.2 研究现状 | 第17-20页 |
| 1.1.2.3 存在问题和发展趋势 | 第20-23页 |
| 1.1.3 项目来源 | 第23页 |
| 1.2 低温流体在微通道内流动沸腾换热 | 第23-27页 |
| 1.2.1 研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.1.1 低温流体 | 第23-24页 |
| 1.2.1.2 微通道的划分 | 第24-25页 |
| 1.2.1.3 微通道内流动沸腾换热 | 第25-26页 |
| 1.2.2 存在问题与发展趋势 | 第26-27页 |
| 1.3 本文的研究目标和研究内容 | 第27-29页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第27页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 微通道内流动沸腾换热的数值建模方法研究 | 第29-53页 |
| 2.1 微通道内流动沸腾特性 | 第29-33页 |
| 2.1.1 相变特性 | 第29-30页 |
| 2.1.2 流动形态 | 第30-31页 |
| 2.1.3 换热特性 | 第31-32页 |
| 2.1.4 应力特性 | 第32页 |
| 2.1.5 耦合特性 | 第32-33页 |
| 2.2 基本模型 | 第33-43页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第33-37页 |
| 2.2.1.1 流动控制方程 | 第33-36页 |
| 2.2.1.2 传热控制方程 | 第36-37页 |
| 2.2.1.3 耦合方式 | 第37页 |
| 2.2.2 数值建模 | 第37-43页 |
| 2.2.2.1 多相流模型 | 第37-39页 |
| 2.2.2.2 湍流模型 | 第39-41页 |
| 2.2.2.3 相变模型 | 第41-42页 |
| 2.2.2.4 表面张力模型 | 第42-43页 |
| 2.2.2.5 壁面粘附模型 | 第43页 |
| 2.3 离散方法 | 第43-47页 |
| 2.3.1 离散方法选择 | 第43-46页 |
| 2.3.2 控制方程的离散 | 第46-47页 |
| 2.4 求解过程 | 第47-51页 |
| 2.4.1 解耦方法 | 第47-50页 |
| 2.4.2 解耦算法 | 第50-51页 |
| 2.5 算例分析 | 第51-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第三章 微通道流动沸腾换热的降温作用机理分析 | 第53-74页 |
| 3.1 物理模型 | 第53-58页 |
| 3.1.1 模型建立及简化 | 第53-55页 |
| 3.1.2 模型材质选择 | 第55-56页 |
| 3.1.3 网格划分 | 第56-58页 |
| 3.2 数值模拟 | 第58-59页 |
| 3.2.1 仿真设置 | 第59页 |
| 3.2.2 边界条件 | 第59页 |
| 3.3 数值结果分析 | 第59-64页 |
| 3.3.1 微通道内液氮流动与沸腾 | 第59-60页 |
| 3.3.2 微通道表面换热系数 | 第60-62页 |
| 3.3.3 样品温度分布与变化 | 第62-64页 |
| 3.4 实验验证 | 第64-69页 |
| 3.4.1 实验方案 | 第64-67页 |
| 3.4.2 实验步骤 | 第67-68页 |
| 3.4.3 实验结果对比 | 第68-69页 |
| 3.5 降温性能的影响因素分析 | 第69-72页 |
| 3.5.1 入口流速对降温速率的影响 | 第69-70页 |
| 3.5.2 样品层结构对降温速率的影响 | 第70-71页 |
| 3.5.3 微通道结构对降温速率的影响 | 第71-72页 |
| 3.5.4 微通道材质对降温的影响 | 第72页 |
| 3.6 本章小结 | 第72-74页 |
| 第四章 玻璃化保存微通道的热应力分析 | 第74-90页 |
| 4.1 热-力耦合分析 | 第74-76页 |
| 4.2 仿真方法 | 第76-80页 |
| 4.2.1 仿真计算流程 | 第76-77页 |
| 4.2.2 仿真模型 | 第77-78页 |
| 4.2.2.1 模型建立及简化 | 第77页 |
| 4.2.2.2 网格划分 | 第77-78页 |
| 4.2.3 仿真设置 | 第78-80页 |
| 4.3 仿真结果分析 | 第80-87页 |
| 4.3.1 微通道芯片结构中的热应力分析 | 第80-84页 |
| 4.3.2 样品中的热应力分析 | 第84-87页 |
| 4.4 热应力变化的影响分析 | 第87-89页 |
| 4.4.1 入口流速对热应力的影响 | 第87-88页 |
| 4.4.2 通道材质对热应力的影响 | 第88-89页 |
| 4.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 第五章 基于正交试验原理的微通道芯片优化设计 | 第90-104页 |
| 5.1 硅质微通道降温性能及热应力 | 第90-96页 |
| 5.1.1 硅质微通道降温性能 | 第91-94页 |
| 5.1.2 硅质微通道热应力分布 | 第94-96页 |
| 5.2 正交试验法 | 第96页 |
| 5.3 正交试验设计 | 第96-98页 |
| 5.3.1 试验指标 | 第97页 |
| 5.3.2 试验因素和水平 | 第97页 |
| 5.3.3 正交表设计 | 第97-98页 |
| 5.4 试验结果分析 | 第98-103页 |
| 5.4.1 试验结果 | 第98-99页 |
| 5.4.2 极差分析 | 第99-101页 |
| 5.4.3 分析与讨论 | 第101-103页 |
| 5.5 本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 总结与展望 | 第104-106页 |
| 6.1 全文总结 | 第104-105页 |
| 6.2 后续展望 | 第105-106页 |
| 致谢 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-114页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第114页 |
