微小矩形通道流动与换热特性的实验与数值研究

"微小矩形通道内流动与换热特性 (2009年)" 这篇论文主要探讨了微小矩形通道内的流动与换热特性，这是在工程技术领域中的一个重要研究课题，尤其对于微型电子设备的冷却至关重要。作者是孟繁鑫和张大林，他们来自南京航空航天大学航空宇航学院。 研究中，学者们采用了两种方法进行分析：实验研究和数值模拟。实验部分使用了当量直径介于0.633mm到1.079mm的微小矩形通道，工质为液体水，雷诺数（Re）的范围为100至3000。雷诺数是衡量流体动力学行为的一个关键参数，它涉及到流体的粘度、速度和通道尺寸，是判断流动状态（层流或湍流）的重要依据。 论文指出，在这个尺寸范围内的通道，层流向紊流转变的临界雷诺数大约为1700。这是一个重要的发现，因为它提供了关于微尺度流动转变点的实测数据，这对于理解和预测微小通道内的流动行为具有指导意义。同时，试验得到的层流表观阻力系数和努塞尔数（Nu）的数值与数值计算结果一致，这验证了他们的研究方法和理论模型的准确性。 此外，论文还利用数值模拟对恒定泵功和恒定流量条件下的不同结构参数通道进行了换热计算。这一部分的研究旨在寻找最佳的换热结构，以提高微小通道的冷却效率。通过对各种参数的优化，他们能够确定最有效的设计参数组合，这对于实际应用，如微型电子设备的冷却系统设计，有着直接的指导价值。 关键词包括“微小通道”、“电子设备冷却”、“换热”和“数值模拟”，这些关键词反映了论文的核心内容。中国分类号“TK124;V245.3”则将论文定位在了航空航天工程与热力学的交叉领域。 这篇论文通过深入研究微小矩形通道内的流动和换热特性，不仅提供了关于流动转变的实验数据，还通过数值模拟找到了最佳的换热结构，为微电子设备的冷却技术提供了理论基础和实践指导。