矩形和圆形微通道内流体流动特性的实验研究

• 作者: 刘磊 张翔 樊辉青 钟主海
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 摩擦因子 粗糙度 泊肃叶数 流动阻力 局部阻力
• 年，卷（期）: 2012,（14）
• 所属期刊栏目: 工程热物理
• 页码范围: 76-81
• 页数: 6页
• 分类号: TK124
• 字数: 3471字
• 语种: 中文

摘要

流体在微米级通道中的流动规律与常规通道不同,其区别主要体现在摩擦因子、转捩雷诺数和泊肃叶数等方面。针对上述问题,实验研究了水在水力直径为167~195 m矩形硅通道和水力直径为168~399 m圆形玻璃微管中的流动特性。结果表明,对水力直径为167~195 m的矩形通道,其转捩雷诺数发生在1 300~1 480;对水力直径为168~399 m的圆形通道,其转捩雷诺数位于2 600~2850,且二者的摩擦因子和泊肃叶数与理论值基本一致,这说明了微通道的形状对流动阻力特性没有明显影响。通道S-3的长径比为173,其入口段长度比常规管道入口段略长,说明微通道的入口效应较明显。实验测量了微通道的局部阻力压降随流量变化的关系。结果表明,突变微通道内水流动的局部阻力符合常规理论曲线。