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Heat Transfer Performance of a Novel Microchannel Embedded with connected grooves

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2021年第6期34卷 362-372页

作者： Ding Yuan Wei Zhou Ting Fu Qingyu Dong Department of Mechanical and Electrical Engineering Xiamen UniversityXiamen361005China Key Laboratory of Metallurgical Equipment and Control Technology Wuhan University of Science and TechnologyWuhan430081China

To improve the heat transfer performance of microchannels,a novel microchannel embedded with connected grooves crossing two sidewalls and the bottom surface(type A)was designed.A comparative study of heat transfer was conducted regarding the performances of type A microchannels,microchannels embedded with grooves on their bottom(including types B and C),or on the sidewalls(type D)as well as smooth rectangular microchannels(type E)via a three-dimensional numerical simulation and experimental validation(at Reynolds numbers from 118 to 430).Numerical results suggested that the average Nusselt number of types A,B,C,and D microchannels were 106,73.4,50.1,and 12.6%higher than that of type E microchannel,respectively.The smallest synergy angle β and entropy generation number Ns,a were determined for type A microchannels based on field synergy and nondimensional entropy analysis,which indicated that type A exhibited the best heat transfer performance.Numerical flow analysis indicated that connected grooves induced fluid to flow along two different temperature gradients,which contributed to enhanced heat transfer performance.

关键词： Microchannel connected grooves Heat transfer enhancement Performance evaluation

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