凹槽微通道铜水纳米流体传热与流动分析-论文.pdf

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1、凹槽微通道铜一水纳米流体传热与流动分析——陈威黎源源林俊凹槽微通道铜一水纳米流体传热与流动分析陈威黎源源林俊上海海事大学，上海，201306摘要：对铜一水纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的传热与流动特性进行了分析。比较了不同体积分数的铜一水纳米流体在深宽比分别为0．3和0．5的凹槽微通道中的温度和速度分布，分析了体积分数和凹槽深宽比对凹槽微通道中铜一水纳米流体的传热系数和流体输运动力因子的影响。凹槽强化了微通道对流传热，与平板型微通道相比，铜一水纳米流体在圆弧型凹槽微通通内呈现出不同的传热特性。纳米流体体积分数、流体输运动力因

2、子和凹槽深宽比对凹槽强化微通道传热影响较大。分析结果与已有的实验结果符合较好。关键词：凹槽微通道；传热；铜一水纳米流体；输运动力因子中图分类号：TK124DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2O14．17．002FlowandHeatTransferofCU—WaterNanofluidsinGroovedMicrOchannelsChenWeiIiYuanyuanLinJunShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai，2O1306Abstract：Thispaperana

3、lyzedthefluidflowandheattransferofCu—waternanofluidsingroovedmicrochane1．ThevelocityandtemperaturedistributionofCU—waternanofluidsingrooved—microchan—nelswithdepthtowidthratioof0．3and0．5wereconducted．Besides，theheattransfercoefficientsofCU—waternanofluidsandtheflu

4、idtransportpowerfactorinthearc—groovedmicrochanne1swerealsoinvestigated．Thegroovesstrengthenconvectiveheattransferinthemicrochannels．ComparedWiththeplatemicrochannels。theheattransferofCu—waternanofluidsinarc—groovedmicrochanne1sdisplaysdifferentcharacteristics．Nan

5、ofluidconcentration，fluidtransportpowerfactorandthedepthtowidthratioinfluencetheheattransferinthegroovedmicrochannelsgreatly．Theresultshereinaccordwithexperimentaldata．Keywords：groovedmicrochannel；heattransfer；Cu—waternanofluid；transportpowerfactor0引言研究新一代高效冷却技术的关

6、键。1995年，随着集成电路中晶体管密度的急速增大，影Choil3提出纳米流体的概念。纳米流体是一种将响电子器件工作可靠性和稳定性的热问题已日益固体纳米粒子分散到基液中形成的胶状混合物。突出，电子冷却问题已经成为研究热点。凹槽微分散的固体粒子热导率远高于液体的热导率，尤通道具有较好的强化换热特性，它在电子器件冷其与液体形成的纳米流体具有较高的热导率。因却方面的应用研究已得到开展_】]。此外，传统换此，以纳米流体为工质的凹槽微通道在高热流密度和大功率散热冷却领域具有广泛的应用前景。热工质如水等的热导率都较低，这是影响高热流国

7、内外学者分别针对纳米流体和凹槽微密度电子冷却的主要因素，提高工质热导率成为通道_6的传热和流动开展了研究工作。然而，以收稿日期：2012⋯1214修回日期：2014一O3～l4纳米流体为工质的凹槽微通道强化换热的机理和基金项目：国家自然科学基金资助项目(51276107)；上海市教委影响因素还有待于进一步分析。本文针对铜～水创新课题(14ZZ142)；交通部应用基础项目(2013319810150)纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的强化传热特性~23EfronB．BootstrapMethodsI-J]．TheAnnalsof

8、(编辑王艳丽)Statistics，1979，7：1—36．[3]ZhaoIL，WangZY．ImprovedGreyEvaluationof作者简介：夏新涛，男，1957年生。河南科技大学机电工程学院MeasurementUncertainty[J]．TheJournalofGrey教授、博士、博士研