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流动特性实验研究小尺度流道换热器
来源:  作者:本站
在单相强迫对流情况下,对不同当量直径,流道截面形状分别为矩形或三角形的小尺度流道换热器,以水和乙二醇溶液为介质,进行实验研究,并与常规尺度流道换热器的流动特性进行比较,结果表明:小尺度流道内流动阻力系数低于常规尺度流道,矩形流道换热器阻力特性明显优于三角形流道换热器,流动阻力系数厂随当量直径的增大而增大,阻力系数与介质尸r数无关,小尺度流道内流体流动的临界雷诺数忍 在700—1200之间。电子系统朝微型化方向发展的速度越来越快,微小流道散热器以其散热强度高,外形尺寸紧凑等特点在电子元件散热领域与有广泛的应用前景。 近年来,许多研究者在此领域进行了大量的工作,Tuckennan等提出在芯片衬底背面采用微矩形结构流道,通以水采用强迫对流冷却,散热可达10 7W/m2量级。Wu和Little的研究结果表明:氮气的流动阻力系数厂高于经典的Moody曲线,且层流向湍流过渡Re=350,而换热特性的转变发生在Re=1000时。Pfahler[ 等对液、气体的实验表明:在已开展的层流流动中,(f·Re)值比大尺寸流道的理论值低。Peng等人发现:在单相强迫对流情况下,无量纲参数Z对流动阻力因子有很大影响,层流情况下当Z为0.5时摩擦因子或流动阻力都可达最小值,紊流流动阻力比经典理论预示值小,流动向充分发展紊流过渡的临界 数也比常规值小。大量事实表明:国内外微细流道内的流动和换热的实验研究尽管得到了关于舰数和压力损失等大量的实验数据,但不同研究者得到的实验结果存在一定的差异,甚至有的还存在许多定性和定量的矛盾随。故本文以实验方式探索小尺度流道中液体流动的特性,确定流道截面形状、当量直径及换热介质物性等因素对流动的影响,以期为应用到工程设计和实际生产奠定基础。

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