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微柱体对微通道热沉综合性能影响的数值分析
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 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]华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510641, [2]广西大学广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21276090);广西自然科学基金项目(2014GXNSFBA118051);广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室主任基金项目(2015Z012)
中文摘要:

为强化微通道热沉的传热性能,设计一种内置微柱体的微通道热沉,并采用数值方法研究微柱体对微通道热沉内流体流动、传热及综合性能的影响。分析了进口雷诺数、微柱体的错位量对内置微柱体微通道热沉(微柱通道)的压降、热阻和努塞尔数的影响,并与光滑微通道热沉(光滑通道)进行对比。采用热阻与泵功的关系、熵产原则及性能评价准则对微通道热沉的综合性能进行评价。结果表明,微柱通道压降和努塞尔数随雷诺数增大而增大,热阻反而减小;在研究的雷诺数范围内,微柱通道压降比光滑通道的平均高84.3%,热阻平均低27.8%,而努塞尔数平均高54.5%;有错位量的微柱通道热阻比无错位量的平均低8.9%,而努塞尔数平均高12.6%;微柱通道综合性能优于光滑通道,且有错位量的微柱通道更优。

英文摘要:

In order to enhance the heat transfer perfor^mance of micro-channel heat sinks,a micro-channel heat sink with mi-cro-cylinders is presented and the effects of micro-cylinders on the fluid flow,heat transfer and overall performance in the mi-cro-channel heat sinks are studied numerically. The effects of the inlet Reynolds number and micro-cylinder offset value on the pressure drop,thermal resistance and Nusselt number are analyzed,and these results are compared with those of the plain micro-channel heat sink. Then the overall performance on the micro-channel heat sink is evaluated by using the thermal resistance-pumping power relation, entropy generation principle and performance evaluation criterion. It is found that the pressure drop and Nusselt number increase and the thermal resistance decreases with the increase of the Reynolds number. For the studied Reynolds number range, there are the 84. 3% average increase in the pressure drop, a 27. 8% average de-crease in the thermal resistance and a 54. 5% average increase in the Nusselt number for the micro-channel heat sink with micro-cylinders,in comparison with the plain micro-channel heat sink. There are a 8. 9% average decrease in the thermal resistance and a 12. 6% average increase in the Nusselt number for micro-channel heat sinks with the micro-cylinder offset value being nonzero, compared with that with the micro-cylinder offset value being zero. The overall performance in the mi-cro-channel with micro-cylinders is much better than that of the plain micro-channel. Furthermore, the overall performance in the micro-channel with micro-cylinder offset value being nonzero is much better.

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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 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,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,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(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9288