矩形微通道单相传热与流动性能的数值分析开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

为适应微电子机械系统以及微流动系统的快速发展需要,流体在微通道中的流动和传热特性成为当今世界范围的研究热点。

通过对矩形微通道流动系统传热与流动性能的分析来对微流动系统进行优化设计,以达到最好的冷却效果、强化换热等。

随着社会的不断发展,人们对能源的需求也越来越高,现代社会的发展必须以高效稳定为方向。

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2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究多是对矩形微通道内气、液相流动与换热的数值研究和实验研究。

包括:流动阻力和换热特性的实验研究;单相液体湍流对流与换热数值研究;低宽高比矩形微通道中流动沸腾的压降特性;几何尺寸对其液体流动和传热性能的影响等等。

总结起来,就是:1.微通道的尺寸是如何影响气泡动力学和两相流动2.微通道内的传热和压降是如何受影响的3.单个通道和多个平行通道之间的性能差别就几何尺寸来说,这里可以参考刘赵淼等人研究的课题[4],主要内容有:基于连续介质方法数值研究液体在不同几何结构微通道中的流动和传热性能。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:1.研究对象:矩形微通道的单相传热性能与流动性能2.研究方法:数值模拟方法3.研究目标:通过模拟不同高宽比的矩形微通道,探索矩形微通道强化传热与流动性能的优化结构。

研究计划:第1~2周: 整理收集国内外相关文献、研究报告、学位论文等。

第3~4周: 完成翻译,大致了解流动传热的基本概念与发展和矩形微通道的特点,筛选出与本课题相关内容。

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4. 研究创新点

根据两个或多个换热模型,进行多次数据分析,利用流体仿真软件分析并进行比较归纳,总结相同与差异。

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