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复杂结构微流体芯片中的瞬态流型研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:《工程热物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK121[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]中国科学院广州能源研究所微能源系统实验室,广东广州510640, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50476088);973项目资助(No.2006CB601203)
中文摘要:

在低质量流速和高热流密度下,对复杂结构微流体芯片中的流动沸腾进行了瞬态流型研究,发现了毫秒级微时间尺度的周期性流型和微通道中的分层流。在单个微通道区域,液膜沿流动方向逐渐增厚且蒸干总是首先发生在其上游区域,而在不同微通道区域间,下游微通道首先蒸干。分析表明,液相弗劳德数(Froude number)较低是微通道中分层流存在的原因。高沸腾数(Boiling number)引起汽液界面较大的剪切应力从而使液体不断向微通道出口处聚集,引起液膜厚度沿流动方向逐渐增厚。

英文摘要:

The transient flow patterns of boiling in a microfluidic chip with complicated microstructures were studied at low mass fluxes and high heat fluxes. The periodic flow pattern in the timescale of milliseconds and stratified flow pattern were identified. For a microchannel in a separated zone, the liquid film thickness is increased along the flow direction and the dry-out always occurs earlier at the microchannel upstream. However, for different microchannel zones, the dry-out takes place earlier in the downstream zone. It is analyzed that the low liquid Froude number is responsible for the stratified flow. The high boiling number results in large shear stress on the vapor-liquid interface, leading to the accumulation of the liquid in the microchannel downstream. This causes the increased liquid film thickness along the flow direction.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 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:21026