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摘要
为了实现微通道换热器表面结构的高效设计，本文将数值模拟和实验手段相结合，以超临界氮气(supercritical nitrogen,SCN2)为流体工质，研究了不同凹穴形状(直微通道、圆形、矩形和梯形)和椭圆度对微通道流动与传热特性的影响，揭示了SCN2高效低阻强化换热机理。结果表明，相比于直微通道，圆形凹穴微通道中轴线上SCN2速度达到稳定值所需入口段距离更短，这是由于凹穴能够促使流体流动/热边界层一直处于破坏与重建的交替状态。圆形凹穴内流体旋涡形状与凹穴几何结构保持一致，其流阻特性和换热性能最优，梯形凹穴微通道次之，矩形凹穴微通道最差。微通道综合性能随着凹穴椭圆度增加呈先升高后降低变化趋势，当椭圆度为1时，其综合性能最优。研究结果对提高微通道换热器设计制造能力具有重要的意义。
- 出版日期2023
- 单位福建农林大学; 机电工程学院
