微尺度流道相变传热特性的实验研究

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第３１卷，总第１７８期２０１３年３月，第２期
《节能技术》
ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３１，Ｓｕｍ．Ｎｏ．１７８Ｍａｒｃｈ．２０１３，Ｎｏ．２
微尺度流道相变传热特性的实验研究
质为ＣＯ，，质量流速为５００～３５７０ｋｇ／ｍＳ，热流密度
ＣＨＥＮＺｈｉ — ｊｉｎｇ
（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍａｏｍｉｎｇ５２５０００，Ｃｈｉｎａ）
陈志静
（广东石油化工学院，广东茂名
５２５０００）
摘要：为了探究微流道相变传热的特性，本文以去离子水为工质，对不同结构尺寸的铝制矩
形流道中的相变传热特性进行了实验研究。结果表明：在本实验范围内，传热系数随流道尺寸减小而增大。传热系数随着热流密度的增加而增加。在同一热流密度下，随着干度的增大，传热系数变
化不大。
关键词：微尺度流道；去离子水；相变；热流密度；传热系数
中图分类号：ＴＫ１２４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２— ６３３９（２０１３）０２— ０１０４— ０４
ＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｆｏｒＰｈａｓｅＣｈａｎｇｅＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒｉｎＭｉｃｒｏＣｈａｎｎｅｌｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ，ｅｘｐｅｒｉ — ｍｅｎｔｓｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｗｏ— — ｐｈａｓｅａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｕｍｉｎｕｍｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓｗｉｔｈｄｅｉｏｎｉｚｅｒｗａｔｅｒａｓｗｏｒｋｉｎｇｌｕｆｉｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｚｅｏｆｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｈａｄａｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｓｔｈｅｓｉｚｅｄｅ — ｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｈｅａｔｌｕｆｘｗａｓ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ．ＤｒｙｎｅｓｓｈａｓｖｉｒｔｕａｌｌｙｎｏｅｆｆｅｃｔＯｉｌｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ；ｄｅｉｏｎｉｚｅｒｗａｔｅｒ；ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ；ｈｅａｔｌｕｆｘ；ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

０引言
微细通道在微机电系统、微电子、生物等有广泛
为０．７—４．８Ｗ／ｃｍ。实验发现，当表观液相Ｗｅｂ —
ｂｅｒ数小于１００时，传热系数受热流密度影响很大；
Ｗｅｂｂｅｒ数大于１００时，质量流量的影响十分显著。
ｘｕ ¨ 等对截面尺寸为０】．３×１２．７ｍｍ，长度为
应用，微机电系统的散热问题成为系统的关键问题，
从而使得微尺度流道传热问题越来越受到学者们的
关注Ｉ１引。Ｙｕｎ ¨ 等对内径为０．９８ｍｍ，长为１２００ｍｍ的单管进行了流动沸腾实验研究。实验工