仿蜂巢分形微管道网络中的流动与换热

作者：董涛; 陈运生; 杨朝初; 毕勤成; 吴会龙; 郑国平

来源：化工学报, 2005, (09): 1618-1625.

• 仿生
• 微通道
• 分形网络
• 流动
• 传热 biomimetic
• microchannel
• fractal network
• flow
• heat transfer

受自然界中蜂巢结构分形特征的启发,设计和加工了仿蜂巢分形微管道网络,并进行了参数优化.在微管道截面参数、对流传热系数、传热温差均相同的条件下,对流动与换热特性的理论分析表明:加热底面积相同时,仿蜂巢分形微管道网络所能带走的热量可达平行阵列微管道网络的5倍以上;不计分流、合流效应,总换热量一定时,仿蜂巢分形微管道网络所需的泵送功率约为传统平行阵列微管道网络的1/10.恒定热流条件下的去离子水层流对流换热实验也证明:仿蜂巢分形微管道网络比传统的平行阵列微管道网络具有更高的Nusselt数和更低的流动压降.这种分形微管道网络除用于电子器件冷却,还可用于微燃料电池极板、微混合器、微生化反应器等微化工系...

• 单位
  西安交通大学; 中国电子科技集团公司第五十五研究所; 南京理工大学; 动力工程多相流国家重点实验室