陈娅琪
,
吴慧英
工程热物理学报
对水力直径分别为407.2 μm(#1)和305.4μm(#2)的硅基梯形截面通道的闭合回路平板振荡热管(FP-CLPHP),以R113为工质进行了一系列实验.微通道热管中可能出现非典型振荡,与典型振荡相比主要区别在于工质返回加热端的驱动力不同.研究了此换热方式的热阻R在不同倾角(0°至90°)不同充液率下(30％至70％),于加热功率2W至10 W的变化情况.以相对空管导热热阻下降作为换热性能提升指标,两热管热阻降低分别为16.5℃/W(65.8％)和8.3℃/W(44.3％),且非典型振荡对充液率的适应性比典型振荡更好.重力对换热有明显提升效果,管径增大也可稍微提升换热.水平工况的换热性能较差,呈现的是工质对加热端长周期的间歇性冲刷.
关键词:
微型振荡热管
,
非典型振荡
,
可视化
,
换热
,
平板热管
高泽世
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吴慧英
工程热物理学报
通过实验和数值方法研究了水平圆柱蓄热单元蓄、放热过程中换热特性的共性和差异,分析了壁面温度在高于/低于相变温度10 K的间隙性周期热边界条件下,蓄放热单元的热动态特性.结果表明,在相变起始阶段,蓄、放热过程主要以导热换热方式为主;随着蓄放热过程的进行,蓄热过程的换热方式转变为以自然对流主导,放热过程则仍以导热主导.在本文所研究的等温差等时长的间歇交替蓄-放热循环中,由于蓄热融化速率大于放热凝固速率,会出现由不稳定状态发展到周期稳定状态的演变过程;在周期稳定工况下,蓄放热单元会在完全液相到液固两相共存间交替变化.
关键词:
圆柱蓄热单元
,
蓄放热循环
,
动态特性
,
可视化实验
,
焓-多孔方法
蔚萌萌
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吴慧英
,
全晓军
,
郑平
工程热物理学报
喷射流是微通道凝结相变过程中环状流向泡塞状流演变过程中的一种独特相变流动形式.借助于显微可视化技术,本文对水力直径为77.5 μm的梯形硅片微通道中的蒸汽喷射流动现象进行了报道,分析了喷射流的形成机制和影响因素,给出了硅微通道中喷射流发生部位与Re数和Bo数的关系式.研究结果对认识微通道凝结流型演变规律具有重要意义.
关键词:
硅微通道
,
凝结
,
喷射流
吴慧英
,
程惠尔
,
牛禄
工程热物理学报
运用有限差分方法对一台设计工况下的层板发汗冷却推力室的壁温特性进行了数值模拟。计算结果表明：壁温相同情况下，发汗冷却推力室承受的燃气温度可比膜冷却方式提高约1000; 燃气温度相同时，发汗冷却推力室的壁温较非发汗冷却降低约50%; 层板室壁温度梯度集中在燃气侧; m1/2越大，层板室壁内部换热效率越高，层板内壁温度越低，内、外壁温差越大。
关键词:
层板推力室
,
发汗冷却
,
壁温
,
数值计算
王浩
,
吴慧英
,
郑平
工程热物理学报
亚微米芯片通道中的沸腾相变极不稳定,在某些条件下,在芯片微通道的同一位置处会出现不同相态流体的交变现象,并伴随有剧烈的热力参数波动.本文通过显微观测和高速摄影技术,对芯片微通道沸腾相变过程中不同相态流体交变现象的成因及特点进行了揭示和分析,这对认识高热流密度条件下芯片微热沉中的流动非稳定性问题具有重要意义.
关键词:
芯片微通道
,
沸腾
,
非稳定
,
流动交变
康宁
,
吴慧英
,
徐法尧
工程热物理学报
制作了四种带有圆柱形内肋阵列的硅基微通道,以去离子水为工质对其内部流动和换热特性进行了实验研究,并平直微通道进行了对比,分析了内肋阵列微通道中流动阻力提升和强化换热的机理.研究表明:内肋阵列带来较大阻力的同时也极大地改善了换热;流体流经内肋阵列微通道时,其阻力在低Re数下主要来自壁面效应产生的摩擦阻力,高Re数下则受绕肋产生尾涡的影响较大;不同内肋布置方式对流体流动和换热影响显著,叉排布置比顺排布置的内肋阵列微通道具有更大的摩擦因子和换热系数,且增大垂直于流动方向内肋密度更有利于增强换热;内肋排列最为紧密的微通道社2综合换热性能最好,相同泵功下,其换热热阻相对于平直微通道降低了53.4％.
关键词:
内肋阵列
,
硅基微通道
,
内肋布置
,
流动阻力
,
强化换热
吴信宇
,
吴慧英
,
唐慧敏
功能材料
磁泳是实现生物分离的主要手段之一.利用功能磁珠在微流控芯片上实现高效磁泳分离是近年来的研究热点.对直径为1μm的超顺磁磁珠在当量直径为114.3μm的矩形微通道内的磁泳分离特性进行了实验研究.利用高速CCD观测了磁珠在微通道内捕获与释放的全过程,并通过图像分析,得到了磁珠的捕获情况随时间及流速的变化规律.实验发现,在高流速时,捕获数量随着时间呈现线性增加,而在低流速时,捕获数量增加的速度随时间逐渐变缓;在一定磁场下,存在一个临界流体速度,当流体速度小于此临界速度,捕获磁珠数较多,大于此临界速度,捕获数量则迅速下降,且下降速度随流速增加而趋缓.研究对认识微通道内磁珠运动规律以实现快速高效的磁泳分离具有一定的指导意义.
关键词:
微流
,
功能磁珠
,
磁泳分离
,
高通量
,
微通道
