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表面活性剂添加对歧管式微通道阻力特性的影响
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学环境与能源学院、传热强化与过程节能教育部重点实验室,北京100022
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50476035);北京市自然科学基金项目(3052004);北京市教委科技发展项目(KM200410005008).
中文摘要:

歧管式微通道(MMC)热沉具有热阻小、结构紧凑、冷却液流量小、流速低、沿着流动方向温度分布均匀等优点,但其小尺寸所产生的较大压降却增加了泵功的损耗.本文研究了表面活性剂添加对其阻力特性的影响,实验选用了纯度为95%的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和纯度为98%的新型绿色非离子表面活性剂烷基多糖苷(APG)作为减阻添加剂,浓度分别为100和300mg·kg^-1,结果表明阻力减小率与流速和温度有关.在层流区内减阻效果不是特别明显;但是当流体进入紊流区后阻力减小率开始明显增大,尤其是进入充分发展的紊流区后减阻效果大大加强.此外,温度的提升也可增加阻力减小率,但添加SDS后减阻效果的改善却不及APG.通过对两种不同类型表面活性剂的实验比较,发现温度较高时APG比SDS具有更住的减阻效果.

英文摘要:

The manifold micro-channel (MMC) heat sink has such advantages as low thermal resistance, compact structure, small amount of coolant, low flow rate, uniform temperature distribution along the flow direction, but high pressure drop is required due to narrow channel width and increased pump power. This article investigates the influence of surfactant on flow characteristics in a MMC. An anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS, 95% purity grade) 100 mg ·kg^-1 aqueous solution and a new type of green non-ionic surfactant of alkyl polyglycoside (APG, 98% purity grade) 300 mg· kg^-1 aqueous solution were used separately as working fluid. The results demonstrated that drag reduction depended on flow velocity and temperature. In laminar flow regime, the drag reduction effect was not obvious; but when the fluid entered turbulent flow regime, drag reduction was enhanced notably and especially in fully developed turbulent flow regions. Furthermore, temperature rise could also enhance drag reduction, but the enhancement of drag reduction due to adding SDS was less than APG. By comparing the drag reduction effect of SDS and APG through experiments, it was concluded that APG has better drag reduction effect than SDS at higher temperatures.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185