扇形凹穴微通道高雷诺数下流体流动与传热特性研究

本文主要探讨了扇形凹穴型微通道内单相液体流动与传热特性的数值模拟，发表于2011年6月的《哈尔滨工业大学学报》第43卷第6期。研究团队由柴磊、夏国栋、周明正和杨瑞波组成，他们来自北京工业大学环境与能源工程学院。研究的目的是通过将扇形凹穴型微通道与等截面矩形微通道作为比较基准，利用FLUENT计算流体力学模拟与分析软件进行三维数值模拟。 在模拟过程中，作者采用了有限体积法离散模型和SIMPLEX算法来处理层流计算，这种方法对于理解液体在微尺度下复杂的流动行为至关重要。他们着重考察了在不同体积流量（Reynolds数较大）和不同热流密度条件下的流体流动特性以及传热性能。扇形凹穴设计被认为可以增强流动的有效性，因为这种结构可能导致边界层的破坏，从而提高对流效率。 研究发现，扇形凹穴型微通道在高雷诺数下展现出优良的流动和传热性能。其背后的机理主要体现在边界层的扰动、喷射节流效应以及层流滞止区之间的交互作用上。这些效应有助于促进湍流发展，增强散热能力，使得微通道在小型化设备中作为高效的热管理解决方案。 论文还提供了中图分类号(TKI24)和文献标志码(A)，并给出了文章编号0367-6234(2011)06-0122-05，供读者检索和引用。这项工作对于深入理解微通道内的复杂流动和传热现象，特别是在设计高性能热交换器和冷却系统方面，具有重要的理论和实际应用价值。