不同水力直径的微通道换热性能研究开题报告

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1. 研究目的与意义

1.随着科学技术的发展，电子、机械、生物等设备都朝着小型化、高度集成化、高频化方向发展，设备内部部件的功耗越来越大，产生的热量也随之增高。

在设备总热量不变的情况下，设备的微型化意味着单位面积或单位体积上需要散去的热量增加，即散热的热流密度增大，才能保证温度不变。

2.与传统换热器相比，由于通道物理尺寸的大幅度减小，随之带来了与常规物理尺寸传热传质和流动不同的物理效应和现象。

2. 国内外研究现状分析

国外：1981年，tuckerman与pease[1] 首先对微通道进行了实验研究，他们提出可以在芯片的背面通过蚀刻的方式做出微通道，以水作为工作流体，带走芯片上的热量，达到冷却的目的。

以此为基础，他们在1cm1cm的硅板上开了一系列宽50μm,深302μm,间隔50μm的微通道，进行了以水为工作介质的流动与传热实验研究，并认为其能够对加热功率790w/cm2的发热件进行良好的冷却。

1985年，swife，migliori和wheatley研制出了用于两流体热交换的微通道换热器。

3. 研究的基本内容与计划

（1）熟练掌握pro/e等三维建模软件，建立不同水力直径的圆形微通道模型，运用fluent对不同水力直径的微通道进行数值模拟，研究不同水力直径的微通道单相传热过程，获得并分析速度场、温度场与压力场，以已发表文献的实验数据验证模型的可靠性。

（2）对三角形、梯形微通道进行建模并数值计算，比较水力直径对三种截面微通道的影响差别，研究进口温度、流速对换热系数与压降的变化规律。

a）查阅资料，完成开题报告。

4. 研究创新点

比较了三角形，梯形，圆形三种不同截面的微通道，并研究了它们水力直径变化对换热系数影响的不同规律。