张伟
,
徐进良
工程热物理学报
在低质量流速和高热流密度下,对复杂结构微流体芯片中的流动沸腾进行了瞬态流型研究,发现了毫秒级微时间尺度的周期性流型和微通道中的分层流.在单个微通道区域,液膜沿流动方向逐渐增厚且蒸干总是首先发生在其上游区域,而在不同微通道区域间,下游微通道首先蒸干.分析表明,液相弗劳德数(Froude number)较低是微通道中分层流存在的原因.高沸腾数(Boiling number)引起汽液界面较大的剪切应力从而使液体不断向微通道出口处聚集,引起液膜厚度沿流动方向逐渐增厚.
关键词:
MEMS
,
硅基微通道
,
流动沸腾
,
不稳定性
,
分层流
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
