闭合回路微通道中热驱动气液两相脉动流动行为及传热机理研究

项目名称： 闭合回路微通道中热驱动气液两相脉动流动行为及传热机理研究

项目编号： No.51406175

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 刘向东

作者单位： 扬州大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 闭合回路微通道中热驱动气液两相脉动流动是微脉动热管、芯片实验室、微反应器和空间微型热控制器等微系统中的关键热物理过程。本项目将基于MEMS工艺研制集成有微传感器的热驱动气液两相脉动流动闭合回路微通道换热芯片，采用高速显微成像系统开展微通道内热驱动气液两相脉动行为及流型动态演化的可视化实验研究，并测试气液两相流不稳定性及换热性能；建立考虑气液两相流型演化、蒸发/沸腾-凝结-导热耦合传热的微通道内热驱动气液两相脉动流动的三维理论模型并进行数值模拟；探析微通道内热驱动气液两相脉动流动及传热过程的热力学与动力学耦合作用机制，重点阐明尺度效应、界面效应和壁面效应对气液两相脉动流动行为的影响规律，揭示两相脉动流动的启动与失稳机理，开展热驱动气液两相脉动流动换热微通道结构的优化设计。本研究不仅对完善微尺度气液两相流动与传热基础理论具有重要的科学意义，也将为MEMS相变换热器技术的发展提供有力的理论支撑。

中文关键词： 微通道；传热传质；热驱动；气液两相流；脉动

英文摘要： Thermally driven vapor-liquid two-phase pulsation in closed-loop microchannel is a key thermophysical process involved in micro pulsating heat pipe, lab on a chip, microreactor, micro thermal control device, etc. The project will fabricate silicon microch

英文关键词： microchannel；heat and mass transfer；thermally driven；vapor-liquid two-phase flow；pulsation