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微矩形槽道内的气体滑移流动和传热分析

重庆大学学报（自然科学版） 2001年第1期24卷 99-103页

作者：肖睿辛明道朱恂重庆大学工程热物理研究所学院重庆400044

分析了微矩形槽道内的不可压缩气体在速度滑移和温度跳跃区的流动和传热过程。在分析模型中 ,假定矩形槽道底面定热流加热 ,其余三面绝热 ,流动和换热均为充分发展 ,且处于滑移流动区。给出了截面上速度分布和温度分布的分析解 ,讨论了... 详细信息

分析了微矩形槽道内的不可压缩气体在速度滑移和温度跳跃区的流动和传热过程。在分析模型中 ,假定矩形槽道底面定热流加热 ,其余三面绝热 ,流动和换热均为充分发展 ,且处于滑移流动区。给出了截面上速度分布和温度分布的分析解 ,讨论了阻力特性和换热特性 ,并与实验结果作了比较。二者的吻合程度表明 ,在一定的Knudsen数范围内 ,传统的Navier Stokes方程和能量方程在考虑了速度滑移和温度跳跃影响后可以描述微矩形槽道内的气体流动和传热过程。

关键词：微矩形槽道气体速度滑移温度跳跃传热

滑移流区定热流密度加热下微矩形槽道内的换热

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重庆大学学报（自然科学版） 2003年第11期26卷 60-63页

作者：朱恂辛明道重庆大学工程热物理研究所重庆400044

利用正交函数法对定热流密度加热条件下,气体在微矩形槽道内层流热充分发展滑移流动的换热特性进行了理论分析,获得相应条件下的Nusselt数计算方法及换热特性计算式,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及动量协... 详细信息

利用正交函数法对定热流密度加热条件下,气体在微矩形槽道内层流热充分发展滑移流动的换热特性进行了理论分析,获得相应条件下的Nusselt数计算方法及换热特性计算式,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及动量协调系数和热协调系数等对微矩形槽道内滑移流动换热性能的影响,得到了微正方形槽道的平均换热系数关联式.结果表明:微矩形槽道内的平均Nusselt数低于相同加热条件下大尺度矩形槽道中的Nusselt数,且随Kn数的增加而减小,微槽内平均Nusselt数随高宽比变化的曲线也越平坦.

关键词：滑移流区微矩形槽道定热流密度加热换热特性

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双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析

双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析

作者：程川电子科技大学

学位级别：硕士

目前微矩形槽道平板热管成为热管研究和开发的重点。由于其采用相变传热原理,具有较高的导热系数,可将电子设备内部高热流密度器件产生的热量迅速带离,从而避免内部器件局部过热问题。目前对该技术的研究较多,但是缺乏系统的验证,相关... 详细信息

目前微矩形槽道平板热管成为热管研究和开发的重点。由于其采用相变传热原理,具有较高的导热系数,可将电子设备内部高热流密度器件产生的热量迅速带离,从而避免内部器件局部过热问题。目前对该技术的研究较多,但是缺乏系统的验证,相关结果有待考究。同时缺乏影响双面微矩形槽道平板热管启动性能与传热性能的影响因子分析,故本文开展双面微矩形槽道平板热管设计与传热分析,为双面微矩形槽道平板热管在电子设备上的运用奠定基础。(1)本文介绍了平板热管的设计方法及制造工艺,并对热管的传热极限进行验算,得到影响平板热管传热性能的主要极限为毛细极限。(2)由于微矩形槽道平板热管的尺度较小,微尺度区域内的热流体行为将体现出强烈的尺寸效应,宏观有限元分析软件应用于微流体分析仿真时,仿真结果与实验数据存在巨大偏差,故本文基于蒸发薄液膜传热原理,建立了平板热管传热模型,通过四阶Runge-Kutta算法,对模型进行求解,得到了微槽道轴向、径向气液分布,蒸发薄液膜厚度、热流密度分布以及温度分布等参数,并通过实验测试,其计算结果与实测数据吻合较好。(3)对双面微矩形槽道平板热管进行了性能测试,发现较水平放置,平板热管竖直放置时的传热性能更优,但启动性能较差。这主要是由于热管竖直放置时,重力加速了热管内部液体的回流,使热管的传热性能得到增强。同时,重力也会使热管内部液体聚集在了蒸发端,而影响热管的启动性能,使得热管在较小的传热量下不能启动,而必须在较大的传热量下,当热端温度达到一定温度后动才能启动。在启动过程中,冷热端温度发生跳变,热端温度迅速下降,而冷端温度迅速上升。而当热管水平放置时,热管在较小的传热量小即能迅速启动,而冷热端无温度跳变现象。(4)对微矩形槽道平板热管的启动性能与传热性能的影响因素进行了分析,发现了充液率、倾斜角、加热功率、加热位置、振动、液体的初始分布对热管热性能的影响较大。

关键词：微矩形槽道平板热管蒸发薄液膜启动性能传热性能

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空气在微矩形槽道内的对流换热

工程热物理学报 1995年第1期16卷 86-90页

作者：辛明道张培杰杨军重庆大学工程热物理研究所

本文对空气在９种不同结构尺寸的微矩形槽道试件内的受迫对流换热进行了实验。结果表明，在层流区，槽道的当量直径ｄｅ＝０．２～１．１ｍｍ时，换热与大槽道的情况有明显区别，努谢尔特数随雷诺数的减小而降低，当ｄｅ＝１．１～１．... 详细信息

本文对空气在９种不同结构尺寸的微矩形槽道试件内的受迫对流换热进行了实验。结果表明，在层流区，槽道的当量直径ｄｅ＝０．２～１．１ｍｍ时，换热与大槽道的情况有明显区别，努谢尔特数随雷诺数的减小而降低，当ｄｅ＝１．１～１．５ｍｍ时，换热出现通近大槽道Ｎｕ＝常数的趋势。由实验分别得到了层流和湍流区的换热关联式。

关键词：微矩形槽道对流换热空气

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边界条件对滑移区气体微槽流动和传热的影响

西安交通大学学报 2001年第10期35卷 1067-1071页

作者：肖睿辛明道重庆大学工程热物理研究所重庆400044

针对不同的边界条件 ,分析了微矩形槽道内不可压缩性气体在速度滑移和温度跳跃区的流动和换热过程 .在分析模型中 ,假定矩形槽道底面定热流加热 ,其余 3个面绝热 .分别在一阶、二阶滑移及速度滑移和温度跳跃相互耦合的边界条件下给出了... 详细信息

针对不同的边界条件 ,分析了微矩形槽道内不可压缩性气体在速度滑移和温度跳跃区的流动和换热过程 .在分析模型中 ,假定矩形槽道底面定热流加热 ,其余 3个面绝热 .分别在一阶、二阶滑移及速度滑移和温度跳跃相互耦合的边界条件下给出了截面上速度和温度分布的数值解 ,讨论了阻力和换热特性 ,并与Arkilic等的实验结果进行了比较 .结果表明 :在相同的条件下 ,耦合的阻力系数最小 ,二阶边界次之 ,一阶边界最大 ;速度滑移和温度跳跃对换热系数具有相反的影响趋势 ;耦合模型更接近实验结果 ,其次为二阶滑移模型 ,一阶滑移模型的偏差最大 ;在不考虑可压缩性因素时 ,滑移边界条件的阶数对阻力系数的影响较大 ,对换热系数的影响不是十分明显 .

关键词：速度滑移温度跳跃边界条件不可压缩气体微矩形槽道流动对流传热