《微通道换热器》PPT课件.ppt
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1、微通道换热器微通道换热器一、微通道的发展史二、微通道的结构特点及优化加工三、国内外微结构换热器的研究现状四、微通道换热器的举例应用微通道的发展史所谓微通道换热器是一种借助特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行热传递的三维结构单元。通常含有将水力当量直径小于1mm换热器称为微通道换热器。微通道的发展史工程背景:高密度电子器件的冷却和微电子机械系统的传热问题。工程背景:高密度电子器件的冷却和微电子机械系统的传热问题。微通道的发展史该结构有高导热系数的材料构成,其换热过程为在底面加上的热量经过通道壁传至通道内。微通道的结构特点一、微通道的流动特性 由于微通道换热器特征尺度在微米到亚微米尺度范围内,
2、使它不仅涉及空间尺度的微小化,还涉及更为复杂的尺度效应。1、微尺度效应 2、入口段效应微通道的流动特性1、微尺度效应 对于气体单相流动,当通道直径当量小于200m时,流动和传热将受到气体的稀薄效应影响。对于液体单相流动,微通道直径为381m时,宏观理论公式已经不适用于微通道摩阻及努塞尔尔数不能按传统宏观理论公式来计算。对于两相流,微尺度通道内界面现象表面张力的影响显著,导致流型分布及转换准则发生变化。由于表面张力的影响,流动中不存在非球形泡沫。表面张力对微流动的影响一般表现在两相微流动的初始阶段,随着混合程度的增加以及同壁面的接触角增加,其影响程度在逐步减小。微通道的流动特性2、入口段效应微电
3、子器件尺寸一般都很小,集成在这些元件上的微通道长度也就很小。这样一来,在当量直径不太大的情况下,流动趋于充分发展状态,入口段效应对工质流动的影响十分显著。微通道的流动特性二、微通道中流体的换热特性 微通道对流换热不同于宏观通道的换热机理。受通道形状、壁面粗糙度、流体品质、表面过热量、分子平均自由程与通道尺寸之比等众多因素的影响,微通道换热呈现出一些特殊的特点。1、换热效率随热导率的变化趋势2、流量对于换热效率的影响3、微通道加工材质的选择4、临界热流密度5、入口段效应微通道的优化加工微通道结构经历了从二维到三维的发展。常规微通道,包括圆形、矩形、V形、梯形、双梯形等截面形状以及目前的一种基于热
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