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层板结构微小通道内流动与传热特性研究  
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【英文题名】 Research of Flow Characteristic and Heat Transfer in Platelet Microchannels
【作者】 陈振;
【导师】 刘伟强;
【学位授予单位】 国防科学技术大学;
【学科专业名称】 工程热物理
【学位年度】 2012
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 国防科学技术大学
【网络出版投稿时间】 2014-09-11
【基金】 高校博士点专项科研基金;国家自然基金;湖南省自然科学;
【关键词】 微通道; 粗糙度; 流动稳定性; 流动特性; 热阻网格;
【英文关键词】 microchannel; roughness; stability of flow; flow characteristic; thermal resistance;
【中文摘要】 当流动通道特征尺度达到微米量级时，一些常规尺度流动中允许被忽略的因素可能在流动中占主导地位，从而产生各种奇异的微尺度流动现象。本文对微通道（当量直径小于0.6mm）内流动与换热问题进行了研究，同时对微通道内流动稳定性进行了分析。通过试验和数值模拟对比研究了微通道内的流动特性，对微通道内传热热阻进行了分析。 本文对不同通道高宽比对微通道层流流动的影响进行了研究，研究结果表明：在较小雷诺数下，高宽比对流动的影响基本符合常规尺度下利用传统理论得到的结果。基于高斯分布，构造了微通道粗糙表面，分析了粗糙表面波峰高度H，粗糙点间距Sx，标准差对Po数的影响。研究表明：当相对粗糙度较小（H/D<3%），Po数可以通过理论值进行预测，而随着相对粗糙度增大，在高雷诺数下流动产生的回流和分离导致Po数增大，H/D=6%时与理论值误差达到10.9%。 考虑速度滑移和粘性修正，对微通道流动稳定性进行了研究。用修正粘性系数代替液体粘性，壁面处采用速度滑移边界条件。研究发现：采用修正粘性边界条件使得流速曲线内凹，微流动更容易失稳，得到的临界雷诺数减小；采用速度滑移边界条件使得流速曲线外扩，微流动更加稳定，临界雷诺数增大；...
【英文摘要】 As the characteristic length of the flow field reaches micro level, some factors thatcan be neglected in macro level will take the dominant parts, which may result in somestrange phenomenon. In this thesis, the flow characteristic and heat transfer inmicrochannels which equivalent diameter less than0.6mm are studied. These studiesare focused on the stability of microchannels flow and the computation of thermalresistance in microchannels. The thesis researches the flow effects of some factors, such as as...
【更新日期】 2014-10-23

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