混合工質(zhì)在硅微通道內(nèi)的流動與換熱特性.pdf

1、近年來，由于微細(xì)通道流動與換熱出現(xiàn)了一些不同于常規(guī)大直徑管道的新現(xiàn)象，使得這一課題的研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和科學(xué)價(jià)值，因此越來越多的研究者開始關(guān)注和研究微細(xì)通道內(nèi)的流動與傳熱特性。對于微通道熱沉的設(shè)計(jì)來講，無論采用沸騰換熱還是單相強(qiáng)制對流換熱，流動工質(zhì)的選擇都至關(guān)重要。國內(nèi)外關(guān)于微流體換熱特性的研究，絕大部分都采用純工質(zhì)作為流動工質(zhì)，而關(guān)于混合工質(zhì)在硅基微通道內(nèi)的流動與換熱特性的研究鮮有報(bào)道。本課題采用混合物乙醇水溶液作為流動工質(zhì)，對硅

2、微通道內(nèi)的單相流動與換熱特性以及氣液兩相流動的流型演變進(jìn)行了可視化研究和機(jī)理探討。本文首先以四種不同濃度的乙醇水溶液為工質(zhì)，在五組不同幾何尺寸的梯形硅基微通道中進(jìn)行了單相對流換熱的實(shí)驗(yàn)研究?；趯?shí)驗(yàn)結(jié)果，分別得出了乙醇水溶液在微通道中的流動特性以及換熱特性的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微通道的截面幾何形狀對流動與換熱特性均有著非常顯著的影響；不同濃度的乙醇水溶液在同一通道中的流動阻力特性基本沒有差別，而換熱特性則明顯不同。在本實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，入