【摘 要】
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针对微矩形通道内单相层流流动和传热特性进行实验研究，并根据实验条件建立数值模型，采用CFD分析软件进行更深入的三维数值模拟研究。微矩形通道宽为50μm，高为200μm，工质采用去离子水。模型以有限体积法离散，SIMPLEC方法求解速度、压力和温度耦合方程组。探讨有恒热流加热条件下流速对流动传热的影响，讨论流体热物性随温度变化对速度场和温度场的影响。并把实验数据、模拟结果、理论预测值和文献参考值比较
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针对微矩形通道内单相层流流动和传热特性进行实验研究，并根据实验条件建立数值模型，采用CFD分析软件进行更深入的三维数值模拟研究。微矩形通道宽为50μm，高为200μm，工质采用去离子水。模型以有限体积法离散，SIMPLEC方法求解速度、压力和温度耦合方程组。探讨有恒热流加热条件下流速对流动传热的影响，讨论流体热物性随温度变化对速度场和温度场的影响。并把实验数据、模拟结果、理论预测值和文献参考值比较。结果显示，恒热流边界条件下，fRe数实验值和模拟值与经验值的偏差在0.9~1.1之间，证明传统流体理论在微尺度下依然适用。由于热量加入导致流体温度沿流动方向升高，摩擦系数沿流动方向有递减趋势。Nu数随流速的增大而增大，且Nu数模拟值和实验值小于经验值。进口处的流动和传热都处在发展阶段，有较大的速度梯度和温度梯度，Nu数有最大值。只是在L＋=0.2处降到最小值，之后又攀升到充分状态时的Nu数值。在充分发展段，Nu数保持不变。这一趋势一直延续到出口处，粘性耗散对热起始段的作用不能忽略。流体温度沿流动方向非线性增加。一维肋片假设从本文的数值模拟结果显示在微通道的传热传递分析时有其不准确的地方。
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