基于電流體動力學(xué)的離子風(fēng)性能研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，各類便攜式電子設(shè)備已成為人們重要的日常用品與生產(chǎn)工具。便攜式電子設(shè)備的發(fā)展對熱管理技術(shù)提出了多種新的要求。性能不斷提升與體積日益減小的設(shè)備發(fā)展趨勢，使得熱管理技術(shù)必須具備應(yīng)對高熱流密度的散熱能力；攜帶方便的產(chǎn)品特性又使得熱管理系統(tǒng)的體積必須在傳統(tǒng)散熱系統(tǒng)體積的基礎(chǔ)上進(jìn)一步壓縮；極高的使用舒適度更使得熱管理技術(shù)必須擁有優(yōu)秀的抑制噪音能力。離子風(fēng)散熱技術(shù)由于具有無運動部件、結(jié)構(gòu)簡單、造型緊湊和低噪音等優(yōu)點，

2、能夠充分滿足便攜式電子設(shè)備上述的散熱要求，成為新一代的熱管理技術(shù)。因此，深入研究離子風(fēng)發(fā)生機(jī)理，實驗總結(jié)離子風(fēng)的運行性能特性，對于提高離子風(fēng)性能，推動離子風(fēng)應(yīng)用意義深遠(yuǎn)。
　　本文結(jié)合電暈放電原理對離子風(fēng)的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行分析，綜合以往文獻(xiàn)報道對離子風(fēng)發(fā)生裝置進(jìn)行梳理歸納，總結(jié)出離子風(fēng)發(fā)生裝置的基本類型，對其中幾類進(jìn)行了詳細(xì)的實驗研究。實驗測量了單級“線-線組”式、單級“線-網(wǎng)”式和多級“線-網(wǎng)”式離子風(fēng)發(fā)生裝置的電極電壓、電流、風(fēng)速

3、、能耗和效率等多種性能參數(shù)，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能參數(shù)之間的關(guān)系，并提出新的評價指標(biāo)以指導(dǎo)離子風(fēng)的優(yōu)化設(shè)計。本文具體完成了如下工作：
　?。?）以發(fā)射極與接收極形狀特征為出發(fā)點，對離子風(fēng)發(fā)生裝置進(jìn)行歸類。總結(jié)各類離子風(fēng)發(fā)生裝置的特點、運行特征與研究重點。
　?。?）為實現(xiàn)離子風(fēng)發(fā)生裝置各個重要參數(shù)的充分可調(diào)節(jié)，以適用大量的離子風(fēng)實驗，制作了精良的實驗調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及可供多種類型的離子風(fēng)裝置實驗測試使用的實驗平臺。
　?。?）

4、對單級“線-線組”式離子風(fēng)裝置進(jìn)行詳細(xì)實驗研究。以該類離子風(fēng)發(fā)生裝置為代表，分析了離子風(fēng)的電壓與電流的特征。通過實驗獲得了多種參數(shù)之間的定性關(guān)系。獲得離子風(fēng)電極電壓與風(fēng)速平方成線性關(guān)系的實驗關(guān)系式。提出以離子風(fēng)的“效率-電壓”曲線的平均高度作為“平均效率”，并求得最高平均效率所對應(yīng)的幾何參數(shù)，作為離子風(fēng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的選擇依據(jù)。利用數(shù)值模擬獲得的中心點流速與平均流速的關(guān)系，以此關(guān)系對平均風(fēng)速進(jìn)行修正，簡化實驗過程。
　　（4）對單級