相威
,
叶丁丁
,
廖强
,
李俊
,
朱恂
工程热物理学报
采用高速摄影仪对自行制备的水力直径为0.5 mm的水平微通道内气液两相流动进行了可视化实验研究,获得异形截面微通道内气液两相流型图,并与文献中微通道内气液两相流型图进行了对比.结果表明:在实验工况下,异形截面微通道内发现了泡状流,弹状流及平行流,且由于表面张力和憎水通道壁面的作用使得平行流易发生于该微通道内.此外,异形截面的形状和壁面润湿性对微通道内的流型及流型转换影响较大.
关键词:
微通道
,
异形截面
,
气液两相流
,
流型
云和明
,
陈宝明
,
程林
工程热物理学报
以粗糙平行平板微通道为研究对象,以三角形锯齿状粗糙元模拟固体表面的粗糙度,采用CFD流体固体共轭传热技术数值研究了绝对粗糙度和相对粗糙度对平行平板微通道流动和传热特性的影响,着重分析了粗糙度和流体速度对水力入口段长度和热力入口段长度的影响规律,同时研究了相对粗糙度对微通道转捩雷诺数的影响,为进一步揭示微微通道的流动和传热机理提供了依据.
关键词:
微通道
,
粗糙元
,
共轭传热
,
CFD
代宝民
,
李敏霞
,
党超镔
,
马一太
,
陈启
工程热物理学报
对水力直径为0.715 mm的方孔及0.86 mm的圆孔多孔扁管内液相流体对流换热特性进行了实验研究,Re数范围为50～2300,入口温度为5～45℃,加热热流密度为3～9 kW/m2.实验结果表明,对流换热在Re=2000附近发生过渡;入口段效应明显;在Re数较小时,Nu数明显小于充分发展流动的预测值;热流密度越大、入口温度越高,对流换热强度越低.两种管型扁管的实验值变化趋势一致,但圆孔Nu数高于方孔.基于尺度效应的影响及经典层流换热理论对实验结果进行了修正.
关键词:
多孔扁管
,
微通道
,
对流传热
,
单相
,
尺度效应
王爱国
,
袁俊飞
,
唐大伟
,
曹宏章
工程热物理学报
混入了矿物润滑油的制冷剂R134a,流经带有空化结构的微通道,发生了沸腾-空化耦合相变现象。无氧铜铜板上刻有长150 mm宽0.8 m深1 mm的微通道,微通道内置有长4 mm宽0.2mm的矩形空化结构。铜板上面覆盖有玻璃片。观察测量不同流量及不同加热量下通道内的流形及通道背面温度。实验结果表明：润滑油抑制了相变现象的发生,降低了换热效率;工作介质为混入润滑油的制冷剂时,通道背面温度远高于工作介质为纯净制冷剂时的通道背面温度。
关键词:
润滑油
,
R134a
,
沸腾
,
空化
刁彦华
,
王瑞
,
刘岩
,
赵耀华
,
郭磊
,
汪顺
工程热物理学报
本研究以微槽道结构蒸发器为研究对象,以TiO2/R141b纳米流体为工作介质,在不同运行压力条件、不同纳米流体体积分数下对蒸发器的传热特性进行了实验研究.运行压力为0.86×105 Pa、1.0×105 Pa,纳米颗粒的体积分数范围为0.001％～0.1％.运行压力为0.86× 105 Pa时,体积分数为0.001％、0.01％纳米流体会具有明显的强化换热的效果;体积分数为0.1％的纳米流体在高热流密度时出现传热恶化的状况.在运行压力为1.0×105 Pa时,体积分数为0.001％、0.01％的强化效果不明显,而体积分数为0.1％的纳米流体随着压力的增加,传热恶化程度加剧.本研究还对纯工质在微槽道结构表面纳米颗粒沉积层的蒸发/沸腾传热特性进行了实验研究,实验结果表明;纳米粒子沉积层的存在对纳米流体在微槽道结构内蒸发/传热特性具有重要的影响.
关键词:
蒸发/沸腾换热
,
纳米流体
,
微槽道
,
强化换热
,
纳米沉积层
冉景煜
,
龙芸
,
王蕊蕊
工程热物理学报
本文针对微细通道内流体的流动和燃烧提出了近壁面处存在滞止流的新观点,通过一定的理论分析证明了滞止流存在的可能性,并基于燃烧特性,采用理论方法提出了一种滞止流厚度的定义方法.基于近壁面处滞止流可能的速度特性,存在燃烧时,提出了可采用基于沿y方向扩散速度ud和沿x方向流动速度uf变化特性定义滞止流厚度,当ud=1000uf时所获得流体转折高度yc即为滞止流的厚度.
关键词:
微细通道
,
滞止流
,
厚度判据
,
甲烷/湿空气
,
燃烧
张力
,
张苗
,
闫云飞
工程热物理学报
利用计算流体力学软件CFD和化学反应动力学软件CHEMKIN研究了微通道内催化壁面温度、反应混合气体初始温度对镍基催化剂上CH_4/O_2/H_2O自热重整反应暂态特性的影响。结果表明,微通道内的甲烷自热重整反应暂态特性与温度关系密切。温度越高,反应趋于平衡所需的时间越短;当反应器壁面温度较高时,提高反应混合气入口温度对反应影响不大;在相同的温升下,提高反应器壁面温度比提高反应混合气体初始温度对反应过程中氢气的产生和甲烷的转化更有利。
关键词:
微通道
,
自热重整
,
数值模拟
,
暂态特性
楚纯朋
,
蒋炳炎
,
周陆腾
,
聂胜钊
高分子材料科学与工程
针对注塑成型微流控芯片过程中出现翘曲变形和微通道复制精度不高等缺陷,采用正交分析法,仿真优化了芯片厚度方向上的翘曲变形；基于翘曲优化结果,实验研究了微注射成型微流控芯片过程中模具温度、熔体温度和注射速度对微通道变形的影响.结果表明,保压时间和保压压力对微流控芯片的翘曲变形影响最大,而模具温度对微通道变形影响最为显著.采用优化的工艺参数,所成型的芯片微通道具有较高的复制度,无明显翘曲变形,可满足使用要求.
关键词:
微注射成型
,
翘曲
,
工艺参数
,
微流控芯片
,
微通道
刘佰奇
,
刘捷
,
卢文强
,
倪明玖
工程热物理学报
本文构造了SPH（光滑粒子动力学）-MD（分子动力学）耦合程序,在不同宽度微通道内,对不同驱动力下的液氩流动进行了模拟计算。结果表明,在通道宽度较窄时,流体速度分布和黏性系数分布均表现出很强的微尺度效应,随着通道宽度增大,这种微尺度效应逐渐减弱,流动特征逐渐接近于宏观Poiseuille流。
关键词:
SPH-MD耦合算法
,
多尺度计算
,
微通道
,
壁面黏性系数
李小磊
,
马晓雯
,
常允乐
,
张会臣
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.06.007
目的 降低微通道的流动阻力.方法 借助激光加工、自组装技术和化学涂覆技术,在Si基底上制备了3种不同润湿性的表面,通过组装获得具有不同润湿性壁面的微通道.采用微观粒子成像测速技术(μ-PIV),对构建的微通道单侧滑移流动和双侧滑移流动进行测试.结果 Si表面沉积自组装分子膜、微结构加工结合自组装分子膜沉积及构筑微结构后,进行纳米二氧化硅涂覆的接触角分别为114.6°、142.7°和155.4°.亲水壁面A与疏水壁面B、C和超疏水壁面D组成的微通道,B、C和D壁面的滑移速度分别为0.018、0.022、0.029 m/s.B-D通道的平均流速比B-C通道提高了0.85%,C-D通道的平均流速比C-C通道提高了5.25%.结论 疏水壁面处均存在较明显的滑移速度,且壁面疏水性越强,滑移速度越大.当两侧壁面均为疏水壁面时,一侧壁面疏水性的提高可以增加另一侧壁面疏水性对整体减阻效果的影响,但会迫使另一侧疏水壁面的滑移速度减小.流场中最大速度位置会偏向疏水性较强的一侧壁面,且两侧壁面润湿性的差距越大,其偏离距离越大.
关键词:
微通道
,
润湿性
,
疏水壁面
,
单侧速度滑移
,
双侧速度滑移
,
阻力
