水/乙醇混合工质在硅基微通道中的流动与换热

化工学报 ›› 2008, Vol. 59 ›› Issue (11): 2706-2712.

水/乙醇混合工质在硅基微通道中的流动与换热

魏珍;吴慧英;吴信宇

上海交通大学机械与动力工程学院

出版日期:2008-11-05 发布日期:2008-11-05

Flow and heat transfer of water/ethanol binary mixtures in silicon microchannels

WEI Zhen;WU Huiying;WU Xinyu

Online:2008-11-05 Published:2008-11-05

摘要/Abstract

摘要：

以不同浓度的乙醇水溶液为工质，在5种不同几何尺寸的梯形硅基微通道中进行了层流流动与换热的实验研究。基于实验结果，分别得出了摩擦常数和平均Nusselt数的实验关联式。实验发现微通道的几何尺寸对微流体的流动与换热特性有着非常显著的影响，各通道中的换热随乙醇溶液浓度的变化而呈现不同的特性，而流动特性则不随溶液浓度的变化而变化。同时还发现在本实验参数范围内，入口段效应对流动与换热的影响都十分显著。

关键词:

硅微通道, 混合工质, 流动特性, 对流换热, 入口效应

Abstract:

Experiments were carried out to investigate the flow and heat transfer characteristics of water/ethanol mixtures through five kinds of silicon microchannels with different geometrical parameters.The experimental correlations of flow friction and heat transfer were obtained.The effect of the geometrical parameters on the flow and heat transfer characteristics in silicon microchannels was remarkable.The friction factors of water/ethanol mixtures were the same as those of pure water, but the Nusselt numbers were different.It was also found that the entrance effect was notable for both flow and heat transfer in microchannels.

Key words:

硅微通道, 混合工质, 流动特性, 对流换热, 入口效应

魏珍, 吴慧英, 吴信宇. 水/乙醇混合工质在硅基微通道中的流动与换热 [J]. 化工学报, 2008, 59(11): 2706-2712.

WEI Zhen, WU Huiying, WU Xinyu. Flow and heat transfer of water/ethanol binary mixtures in silicon microchannels[J]. CIESC Journal, 2008, 59(11): 2706-2712.

[1]	谈莹莹, 刘晓庆, 王林, 黄鲤生, 李修真, 王占伟. R1150/R600a自复叠制冷循环开机动态特性实验研究[J]. 化工学报, 2023, 74(S1): 213-222.
[2]	周必茂, 许世森, 王肖肖, 刘刚, 李小宇, 任永强, 谭厚章. 烧嘴偏转角度对气化炉渣层分布特性的影响[J]. 化工学报, 2023, 74(5): 1939-1949.
[3]	党玉荣, 莫春兰, 史科锐, 方颖聪, 张子杨, 李作顺. 综合评价模型联合遗传算法的混合工质ORC系统性能研究[J]. 化工学报, 2023, 74(5): 1884-1895.
[4]	盛林, 昌宇, 邓建, 骆广生. 阶梯式T型微通道内有序气泡群的形成和流动特性研究[J]. 化工学报, 2023, 74(1): 416-427.
[5]	吴子睿, 孙瑞, 石凌峰, 田华, 王轩, 舒歌群. CO₂混合工质的气液相平衡的混合规则对比与预测研究[J]. 化工学报, 2022, 73(4): 1483-1492.
[6]	孙铭泽, 马宁, 李浩然, 姜海峰, 洪文鹏, 牛晓娟. 中低温超临界CO₂及其混合工质布雷顿循环热力学分析[J]. 化工学报, 2022, 73(3): 1379-1388.
[7]	张建伟, 李保帅, 董鑫, 冯颖. 撞击流反应器内幂律流体流动特性的数值模拟[J]. 化工学报, 2022, 73(11): 4917-4927.
[8]	罗介霖, 杨凯寅, 赵朕, 王勤, 陈光明. 低GWP混合工质回热热泵采暖性能[J]. 化工学报, 2021, 72(S1): 84-90.
[9]	李子航, 王占博, 苗政, 纪献兵. 亚临界有机朗肯循环系统工质筛选及热经济性分析[J]. 化工学报, 2021, 72(9): 4487-4495.
[10]	林伟翔, 苏港川, 陈强, 文键, 王斯民. 基于超声技术的沉浸式换热器强化传热研究[J]. 化工学报, 2021, 72(8): 4055-4063.
[11]	曹健, 冯新, 吉晓燕, 陆小华. 基于混合工质的多级蒸发ORC理论极限性能研究[J]. 化工学报, 2021, 72(7): 3780-3787.
[12]	别海燕, 黄晨, 安维中, 李玉龙, 林子昕. 正反馈式流体振荡器内部流动特性的数值模拟[J]. 化工学报, 2021, 72(3): 1504-1511.
[13]	陆海峰, 阮琥, 曹嘉琨, 郭晓镭, 刘海峰, 袁崇硕. 细粉下料过程的气固流体动力学作用分析[J]. 化工学报, 2021, 72(11): 5533-5542.
[14]	裴后举, 蒋彦龙, 施红, 崔永龙, 陈常栋, 钱晓辉. 基于M-L湍流模型的浮空器强迫对流换热[J]. 化工学报, 2020, 71(S1): 136-141.
[15]	陈超男, 罗向龙, 杨智, 黄仁龙, 卢沛, 陈健勇, 陈颖. 非共沸混合工质组分调控ORC系统热经济性分析和优化[J]. 化工学报, 2020, 71(5): 2373-2381.