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用價值和科學(xué)價值，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驗研究。基于實驗結(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驗關(guān)聯(lián)式。實驗發(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。在本實驗參數(shù)范圍內(nèi)，入