微管道换热器多孔介质模型分析及应用

作     者：陈强 杨静宇 董涛 陈运生 戈肖鸿 解健芳 

作者机构：南京理工大学计算机科学与技术系南京210094 南京理工大学机械工程学院南京210094 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 

基　　金：国家自然科学基金(50176039) '十五'国防重点预研(40404070101)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2004年第40卷第4期

页      码：108-113页

摘      要：将微管道换热器抽象成多孔介质模型,由Brinkman-extended Darcy方程出发,分别按照双方程模型和单方程模型进行求解,以得到微管道内流体的速度场和温度场分布,并对单方程模型和双方程模型的解析解进行了对比,讨论了微管道高宽比和有效导热系数比对流动与传热的影响。证明了由基于多孔介质双方程、单方程模型所得的解析解均可用于预测微管道换热器中的容积平均速度与温度分布。利用基于多孔介质双方程模型还可得出微管道换热器的总热阻和优化设计结构,结合硅衬底上的多路感应耦合等离子体刻蚀工艺加工出了经结构优化的硅制微管道换热器。在满足局部热平衡条件下,基于多孔介质单方程模型更适用于实际工程计算,不必经由预先的试验确定换热系数。

主 题 词：微尺度 传热 微管道 换热器 多孔介质 模型分析 

学科分类：080702[080702] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/jme.2004.04.108

馆 藏 号：203325693...