CN110987503A - 一种基于多孔导热材料的热管散热系统 - Google Patents

一种基于多孔导热材料的热管散热系统 Download PDF

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CN110987503A CN201911321257.6A CN201911321257A CN110987503A CN 110987503 A CN110987503 A CN 110987503A CN 201911321257 A CN201911321257 A CN 201911321257A CN 110987503 A CN110987503 A CN 110987503A
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杨金钢
韦新东
邹艳华
黄娅
王庆东
魏思楠
王浩
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Abstract

本发明属于热管散热技术领域，公开了一种基于多孔导热材料的热管散热系统，用于实现数据运算和控制的主控模块；热管温度采集模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器检测多孔导热材料的热管温度数据；导热系数计算模块，与主控模块连接，用于通过计算程序对多孔导热材料的热管导热系数进行计算；阈值设定模块，与主控模块连接，用于通过设定程序设定温度阈值数据。本发明通过导热系数计算模块可根据材料内部有无湿相变选择对应模型求解相应的导热系数，适用于材料导热系数的准确计算；同时，通过散热测试模块可以在用户非工作时段进行测试，使得散热测试的周期降低，进而使得散热测试效率提高，降低了产品散热开发时间。

Description

一种基于多孔导热材料的热管散热系统
技术领域
本发明属于热管散热技术领域，尤其涉及一种基于多孔导热材料的热管散热系统。
背景技术
热管(heat pipe)技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。然而，现有基于多孔导热材料的热管散热系统对多孔导热材料导热系数计算不准确；同时，对散热测试需要测试人员实时观察测试结果和记录；而由于测试人员无法长时间晚上加班或者通宵测试，使得散热测试周期增加，降低了散热测试效率，并延长了产品散热开发时间。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有基于多孔导热材料的热管散热系统对多孔导热材料导热系数计算不准确；同时，对散热测试需要测试人员实时观察测试结果和记录；而由于测试人员无法长时间晚上加班或者通宵测试，使得散热测试周期增加，降低了散热测试效率，并延长了产品散热开发时间。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于多孔导热材料的热管散热系统。
本发明是这样实现的，基于多孔导热材料的热管散热系统包括：
用于实现数据运算和控制的主控模块；
热管温度采集模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器检测多孔导热材料的热管温度数据；
导热系数计算模块，与主控模块连接，用于通过计算程序对多孔导热材料的热管导热系数进行计算；
阈值设定模块，与主控模块连接，用于通过设定程序设定温度阈值数据；
散热测试模块，与主控模块连接，用于对多孔导热材料的热管散热进行测试；
散热评价模块，与主控模块连接，用于通过评价程序对多孔导热材料的热管散热效果进行评价；
警报模块，与主控模块连接，用于通过警报器根据温度超过设定阈值进行警报通知；
显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的温度数据、计算的导热系数、评价结果。
进一步，所述显示模块的导热系数计算模块计算方法如下：
步骤一、通过构建程序若多孔材料内部湿分变化仅有湿迁移、无湿相变，则构建湿迁移引起的附加导热系数方程：
Figure RE-GDA0002379867220000021
其中，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg；kv为水蒸气渗透系数， kg/(Pa·m·s)；
kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃； Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；
求解湿迁移引起的附加导热系数方程，得到湿迁移引起附加导热系数λmig：
则仅有湿迁移、无湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λmig
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)；
步骤二、若多孔材料内部湿分变化包括湿迁移和湿相变，则构建湿相变引起的附加导热系数方程：
Figure RE-GDA0002379867220000031
其中，α为蒸发/凝结系数；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；
求解湿相变引起的附加导热系数方程，得到湿相变引起的附加导热系数λpha；
则有湿迁移和湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λpha
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
进一步，所述湿迁移引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建仅有湿迁移、无湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000032
其中，ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa；kv为水蒸气渗透系数， kg/(Pa·m·s)；kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3； R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度， K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)； T为温度，℃；x为多孔材料厚度方向的尺寸；t为时间；
热平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000041
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
进一步，所述湿相变引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建有湿迁移和湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000042
其中，α为蒸发或者凝结系数；ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa； t为时间；x为多孔材料厚度方向的尺寸；kv为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)； kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；
热平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000043
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
进一步，所述散热测试模块测试方法如下：
步骤一、通过测试程序接收输入的配置文件；
步骤二、根据所述配置文件确定多孔导热材料的热管散热测试时间段、待测部件的信息及散热测试数据的种类；其中，所述散热测试数据的种类包括热偶线数据及系统温度数据；
步骤三、当所述散热测试数据的种类为所述热偶线数据时，调用数据采集器记录所述待测部件在所述测试时间段内的散热测试数据。
进一步，所述散热测试数据的种类为所述系统温度数据时，还包括：
根据所述待测部件的信息选择对应的数据获取脚本；
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据。
进一步，所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据包括：
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据及风扇信息。
进一步，所述导热系数计算模块的计算方法包括以下步骤：
步骤一、通过抽水泵将水输送到处理池中，液位传感器检测池中的水位，防止水过慢溢出；
步骤二，通过药物喷泵连接沉降剂罐，将沉降剂通过旋转喷头喷出，用于污泥的沉降；温度传感器可以检测水中的温度，为了抑制生化菌的生长，通过细菌检测传感器检测水中细菌的数量，当温度过低或者过高时，通过调节加热板对内部的温度进行调整；
步骤三，当横杆下部积聚有污泥，调节气缸的伸出长度，使刮刀将污泥推到收集池中，通过排污口排出；
步骤四，数据处理器将细菌检测传感器、液位传感器、温度传感器检测的数据通过无线信号发射器传递到云服务器，云服务器再将数据传递到监控中心中。
进一步，所述散热评价模块的评价方法为：
基于NDVI、SI敏感光谱指数建立土壤盐渍化遥感反演模型SRSI，并拟合实测土壤含盐度与反演参数的定量关系，建立基于多源卫星数据的土壤盐渍化参数反演模型：
Figure RE-GDA0002379867220000061
Figure RE-GDA0002379867220000062
Figure RE-GDA0002379867220000063
其中，ρr表示红光波段的反射率，ρb表示蓝光波段的反射率，ρnir表示近红外波段的反射率。
进一步，所述警报模块的报警方法为：
对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程
Figure RE-GDA0002379867220000064
i＝1,…,M，其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：
Figure RE-GDA0002379867220000065
则观测
Figure RE-GDA0002379867220000066
i＝1,…,M，其中b1,…,bL看作滤波器系数；子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF,T)＝Φ′FTΦFT特征值的算术根，验证G(Φ F,T)的所有特征值λi∈(1-δK,1+δK),i＝1,…,T，则ΦF满足RIP，并通过求解
Figure RE-GDA0002379867220000067
最优化问题来重构原信号；即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；对图像或语音压缩信号的采集，则修改ΦF为如下形式：
Figure RE-GDA0002379867220000068
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解
Figure RE-GDA0002379867220000071
最优化问题，精确重构出原信号；其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵；
湿度传感器数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
Figure RE-GDA0002379867220000072
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时， [x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)；
PM2.5传感器的接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)；
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
Figure RE-GDA0002379867220000073
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位
Figure RE-GDA0002379867220000074
是在[0,2π]内均匀分布的随机数。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过导热系数计算模块忽略其中湿分变化对材料导热系数的影响；考虑了多孔材料中湿分包括静态湿分布和湿迁移的存在对材料导热系数的影响，得到材料导热系数的真实值，为材料传热、能耗计算提供准确的热工参数；在考虑了材料内部的湿组分前提下，可根据材料内部有无湿相变选择对应模型求解相应的导热系数，适用于材料导热系数的准确计算；同时，通过散热测试模块根据配置文件确定多孔导热材料散热测试时间段、待测部件的信息及散热测试数据的种类；当散热测试数据的种类为热偶线数据时，不需要测试人员实时观察测试结果和记录，可以自动调用数据采集器记录待测部件在测试时间段内的散热测试数据，避免了测试过程中对人力资源的消耗，同时可以在用户非工作时段进行测试，使得散热测试的周期降低，进而使得散热测试效率提高，降低了产品散热开发时间。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于多孔导热材料的热管散热系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的散热测试模块测试方法流程图。
图中：1、热管温度采集模块；2、主控模块；3、导热系数计算模块；4、阈值设定模块；5、散热测试模块；6、散热评价模块；7、警报模块；8、显示模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于多孔导热材料的热管散热系统包括：热管温度采集模块1、主控模块2、导热系数计算模块3、阈值设定模块4、散热测试模块5、散热评价模块6、警报模块7、显示模块8。
热管温度采集模块1，与主控模块2连接，用于通过温度传感器检测多孔导热材料的热管温度数据；
主控模块2，与热管温度采集模块1、导热系数计算模块3、阈值设定模块 4、散热测试模块5、散热评价模块6、警报模块7、显示模块8连接，用于通过主控机控制各个模块正常工作；
导热系数计算模块3，与主控模块2连接，用于通过计算程序对多孔导热材料的热管导热系数进行计算；
阈值设定模块4，与主控模块2连接，用于通过设定程序设定温度阈值数据；
散热测试模块5，与主控模块2连接，用于对多孔导热材料的热管散热进行测试；
散热评价模块6，与主控模块2连接，用于通过评价程序对多孔导热材料的热管散热效果进行评价；
警报模块7，与主控模块2连接，用于通过警报器根据温度超过设定阈值进行警报通知；
显示模块8，与主控模块2连接，用于通过显示器显示采集的温度数据、计算的导热系数、评价结果。
本发明提供的导热系数计算模块3计算方法如下：
(1)通过构建程序若多孔材料内部湿分变化仅有湿迁移、无湿相变，则构建湿迁移引起的附加导热系数方程：
Figure RE-GDA0002379867220000091
其中，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg；kv为水蒸气渗透系数， kg/(Pa·m·s)；
kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃； Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；
求解湿迁移引起的附加导热系数方程，得到湿迁移引起附加导热系数λmig：
则仅有湿迁移、无湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λmig
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)；
(2)若多孔材料内部湿分变化包括湿迁移和湿相变，则构建湿相变引起的附加导热系数方程：
Figure RE-GDA0002379867220000092
其中，α为蒸发/凝结系数；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；
求解湿相变引起的附加导热系数方程，得到湿相变引起的附加导热系数λpha；
则有湿迁移和湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λpha
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
本发明提供的湿迁移引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建仅有湿迁移、无湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000101
其中，ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa；kv为水蒸气渗透系数， kg/(Pa·m·s)；kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3； R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度， K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)； T为温度，℃；x为多孔材料厚度方向的尺寸；t为时间。
热平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000102
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
本发明提供的湿相变引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建有湿迁移和湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000111
其中，α为蒸发或者凝结系数；ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv,sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa；t 为时间；x为多孔材料厚度方向的尺寸；kv为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)； kl为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρl为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；
热平衡方程为：
Figure RE-GDA0002379867220000112
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和hl分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
本发明提供的散热测试模块5测试方法如下：
1)通过测试程序接收输入的配置文件；
2)根据所述配置文件确定多孔导热材料的热管散热测试时间段、待测部件的信息及散热测试数据的种类；其中，所述散热测试数据的种类包括热偶线数据及系统温度数据；
3)当所述散热测试数据的种类为所述热偶线数据时，调用数据采集器记录所述待测部件在所述测试时间段内的散热测试数据。
本发明提供的当所述散热测试数据的种类为所述系统温度数据时，还包括：
根据所述待测部件的信息选择对应的数据获取脚本；
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据。
本发明提供的在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据，包括：
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据及风扇信息。
所述散热评价模块的评价方法为：
基于NDVI、SI敏感光谱指数建立土壤盐渍化遥感反演模型SRSI，并拟合实测土壤含盐度与反演参数的定量关系，建立基于多源卫星数据的土壤盐渍化参数反演模型：
Figure RE-GDA0002379867220000121
Figure RE-GDA0002379867220000122
Figure RE-GDA0002379867220000123
其中，ρr表示红光波段的反射率，ρb表示蓝光波段的反射率，ρnir表示近红外波段的反射率。
10、如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述警报模块的报警方法为：
对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程
Figure RE-GDA0002379867220000124
i＝1,…,M，其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：
Figure RE-GDA0002379867220000131
则观测
Figure RE-GDA0002379867220000132
i＝1,…,M，其中b1,…,bL看作滤波器系数；子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF,T)＝Φ′FTΦFT特征值的算术根，验证G(Φ F,T)的所有特征值λi∈(1-δK,1+δK),i＝1,…,T，则ΦF满足RIP，并通过求解
Figure RE-GDA0002379867220000133
最优化问题来重构原信号；即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；对图像或语音压缩信号的采集，则修改ΦF为如下形式：
Figure RE-GDA0002379867220000134
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解
Figure RE-GDA0002379867220000135
最优化问题，精确重构出原信号；其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵；
湿度传感器数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
Figure RE-GDA0002379867220000136
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a,b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)＜p＞＝|x(t)|＜p＞sgn(x(t))；当x(t)为复信号时， [x(t)]＜p＞＝|x(t)|p-1x*(t)；
PM2.5传感器的接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)；
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
Figure RE-GDA0002379867220000141
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中， an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0,1,2,…,M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位
Figure RE-GDA0002379867220000142
是在[0,2π]内均匀分布的随机数。
通过热管温度采集模块1利用温度传感器检测多孔导热材料的热管温度数据；其次，主控模块2通过导热系数计算模块3利用计算程序对多孔导热材料的热管导热系数进行计算；通过阈值设定模块4利用设定程序设定温度阈值数据；通过散热测试模块5对多孔导热材料的热管散热进行测试；通过散热评价模块6利用评价程序对多孔导热材料的热管散热效果进行评价；然后，通过警报模块7利用警报器根据温度超过设定阈值进行警报通知；最后，通过显示模块8利用显示器显示采集的温度数据、计算的导热系数、评价结果。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述基于多孔导热材料的热管散热系统包括：
用于实现数据运算和控制的主控模块；
热管温度采集模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器检测多孔导热材料的热管温度数据；
导热系数计算模块，与主控模块连接，用于通过计算程序对多孔导热材料的热管导热系数进行计算；
阈值设定模块，与主控模块连接，用于通过设定程序设定温度阈值数据；
散热测试模块，与主控模块连接，用于对多孔导热材料的热管散热进行测试；
散热评价模块，与主控模块连接，用于通过评价程序对多孔导热材料的热管散热效果进行评价；
警报模块，与主控模块连接，用于通过警报器根据温度超过设定阈值进行警报通知；
显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的温度数据、计算的导热系数、评价结果。
2.如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述显示模块的导热系数计算模块计算方法如下：
步骤一、通过构建程序若多孔材料内部湿分变化仅有湿迁移、无湿相变，则构建湿迁移引起的附加导热系数方程：
Figure FDA0002326576380000011
其中，hv和h1分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg；kv为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；
k1为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ1为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；Pv，sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；
求解湿迁移引起的附加导热系数方程，得到湿迁移引起附加导热系数λmig：
则仅有湿迁移、无湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λmig
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)；
步骤二、若多孔材料内部湿分变化包括湿迁移和湿相变，则构建湿相变引起的附加导热系数方程：
Figure FDA0002326576380000021
其中，α为蒸发/凝结系数；Pv为水蒸气分压力分布，Pa；T为温度分布，℃；
求解湿相变引起的附加导热系数方程，得到湿相变引起的附加导热系数λpha；
则有湿迁移和湿相变时的导热系数λreal：
λreal＝λe+λpha
其中，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
3.如权利要求2所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述湿迁移引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建仅有湿迁移、无湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure FDA0002326576380000022
其中，ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv，sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa；kv为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；k1为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ1为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；x为多孔材料厚度方向的尺寸；t为时间；
热平衡方程为：
Figure FDA0002326576380000031
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和h1分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
4.如权利要求2所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述湿相变引起的附加导热系数方程中的水蒸气分压力分布Pv和温度分布T的求取方法如下：
构建有湿迁移和湿相变下的湿平衡方程和热平衡方程，添加求解条件，求解所述的湿平衡方程和热平衡方程，得到水蒸气分压力分布Pv和温度分布T；
其中，湿平衡方程为：
Figure FDA0002326576380000032
其中，α为蒸发或者凝结系数；ρ为多孔材料密度，kg/m3；ξ为多孔材料的等温吸附曲线斜率；Pv，sat为饱和水蒸气分压力，Pa；Pv为水蒸气分压力，Pa；t为时间；x为多孔材料厚度方向的尺寸；kv为水蒸气渗透系数，kg/(Pa·m·s)；k1为液态水传导系数，kg/(Pa·m·s)；ρ1为液态水密度，kg/m3；R为通用气体常数，J/(mol·K)；M为水的摩尔质量，kg/mol；Tk为热力学温度，K；Δhv为水蒸气或液态水相变潜热量，J/kg；Rv为水蒸气气体常数，J/(kg·K)；T为温度，℃；
热平衡方程为：
Figure FDA0002326576380000041
其中，cp为材料的定压比热容，J/(kg·K)，hv和h1分别为水蒸气和液态水的焓，J/kg，λe为多孔介质有效导热系数，W/(m·K)。
5.如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述散热测试模块测试方法如下：
步骤一、通过测试程序接收输入的配置文件；
步骤二、根据所述配置文件确定多孔导热材料的热管散热测试时间段、待测部件的信息及散热测试数据的种类；其中，所述散热测试数据的种类包括热偶线数据及系统温度数据；
步骤三、当所述散热测试数据的种类为所述热偶线数据时，调用数据采集器记录所述待测部件在所述测试时间段内的散热测试数据。
6.如权利要求5所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述散热测试数据的种类为所述系统温度数据时，还包括：
根据所述待测部件的信息选择对应的数据获取脚本；
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据。
7.如权利要求6所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据包括：
在所述散热测试时间段内执行所述数据获取脚本获取所述测试部件的散热测试数据及风扇信息。
8.如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述导热系数计算模块的计算方法包括以下步骤：
步骤一、通过抽水泵将水输送到处理池中，液位传感器检测池中的水位，防止水过慢溢出；
步骤二，通过药物喷泵连接沉降剂罐，将沉降剂通过旋转喷头喷出，用于污泥的沉降；温度传感器可以检测水中的温度，为了抑制生化菌的生长，通过细菌检测传感器检测水中细菌的数量，当温度过低或者过高时，通过调节加热板对内部的温度进行调整；
步骤三，当横杆下部积聚有污泥，调节气缸的伸出长度，使刮刀将污泥推到收集池中，通过排污口排出；
步骤四，数据处理器将细菌检测传感器、液位传感器、温度传感器检测的数据通过无线信号发射器传递到云服务器，云服务器再将数据传递到监控中心中。
9.如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述散热评价模块的评价方法为：
基于NDVI、SI敏感光谱指数建立土壤盐渍化遥感反演模型SRSI，并拟合实测土壤含盐度与反演参数的定量关系，建立基于多源卫星数据的土壤盐渍化参数反演模型：
Figure FDA0002326576380000051
Figure FDA0002326576380000052
Figure FDA0002326576380000053
其中，ρr表示红光波段的反射率，ρb表示蓝光波段的反射率，ρnir表示近红外波段的反射率。
10.如权利要求1所述基于多孔导热材料的热管散热系统，其特征在于，所述警报模块的报警方法为：
对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程
Figure FDA0002326576380000061
其中h(0)，…，h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：
Figure FDA0002326576380000062
则观测
Figure FDA0002326576380000063
其中b1，…，bL看作滤波器系数；子矩阵ΦFT的奇异值是格拉姆矩阵G(ΦF，T)＝Φ′FTΦFT特征值的算术根，验证G(ΦF，T)的所有特征值λi∈(1-δK，1+δK)，i＝1，…，T，则ΦF满足RIP，并通过求解
Figure FDA0002326576380000064
最优化问题来重构原信号；即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；对图像或语音压缩信号的采集，则修改ΦF为如下形式：
Figure FDA0002326576380000065
如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解
Figure FDA0002326576380000066
最优化问题，精确重构出原信号；其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵；
湿度传感器数字调制信号x(t)的分数低阶模糊函数表示为：
Figure FDA0002326576380000067
其中，τ为时延偏移，f为多普勒频移，0＜a，b＜α/2，x*(t)表示x(t)的共轭，当x(t)为实信号时，x(t)<p>＝|x(t)|<p>sgn(x(t))；当x(t)为复信号时，[x(t)]<p>＝|x(t)|p-1x*(t)；
PM2.5传感器的接收信号y(t)表示为：
y(t)＝x(t)+n(t)；
其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：
Figure FDA0002326576380000071
其中，N为采样点数，an为发送的信息符号，在MASK信号中，an＝0，1，2，…，M-1，M为调制阶数，an＝ej2πε/M，ε＝0，1，2，…，M-1，g(t)表示矩形成型脉冲，Tb表示符号周期，fc表示载波频率，载波初始相位
Figure FDA0002326576380000072
是在[0，2π]内均匀分布的随机数。
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