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深入剖析物品分类与构造基础

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.89所示为一种微通道热交换器结构。图3.92为一种微型多通道蒸发器的整体及断面结构(扁槽)简图。图3.88 微型热交换器的多种通道形状图3.88 微型热交换器的多种通道形状图3.89 微通道热交换器结构图3.89 微通道热交换器结构图3.90 多程多通道微型热交换器图3.90 多程多通道微型热交换器图3.91 流体在树枝状通道中的流动图3.91 流体在树枝状通道中的流动图3.92 微型多通道蒸发器图3.92 微型多通道蒸发器

深入剖析物品分类与构造基础

目前尚无关于微型热交换器的确切定义,比较通行、直观的分类是由Mehendale.S.S提出的按其通道水力当量直径的尺寸来划分:

微通道(microchannels)de=1~100μm

细通道(meso-channels)100μm~1mm

紧凑(compact)通道1~6mm

常规(conventional)通道>6mm

进一步研究表明,对于气体,通道当量直径在200μm以下时,流动和传热将会受到气体的稀薄效应的影响(这一影响可用努森数Kn=λ/de来描述,其中λ为气体分子的平均自由行程,de为水力当量直径)。考虑到这一因素,Kandlikar,SatishG[23]提出了另一种分类:

常规通道(conventionalchannels)de>3mm

微小通道(minichannels)3mm~200μm

微通道(microchannels)200~10μm

过渡通道(transitionalchannels)10~0.1μm

过渡微通道(transitionalmicrochannels)10~1μm

过渡纳米通道(transitionalnanochannels)1~0.1μm

分子纳米通道(molecularnanochannels)≤0.1μm(www.xing528.com)

2003年4月召开的第一届微通道和微小型通道国际会议限定微通道的特征尺度在10μm~3.00mm范围内。但在热能与动力工程领域,通常我们将通道的水力当量直径在1mm~10μm内的热交换器称为微型热交换器或微通道热交换器。

微型热交换器的流体通道有深槽(深度与宽度比大于1)、扁槽(深度与宽度比小于1)、圆形、三角形、梯形、双梯形及多孔等,但以深槽和扁槽居多。图3.88显示的是在晶片上加工成形的多种形状的通道[23]。热交换器可以是单层多通道的,也可以是多层多通道的,构成顺流、逆流或叉流的微型热交换器。图3.89所示为一种微通道热交换器结构。由于流道结构布置的不同,流体沿通道的流动可以是一个方向的单程流动(如图3.89),也可以是有转折的多程流动(图3.90)以及树枝状通道流动(图3.91)等。传热的流体有液体或气体,无相变或有相变。图3.92为一种微型多通道蒸发器的整体及断面结构(扁槽)简图。两相流时,为保证流体均匀分布于各通道,以达到流动的稳定,在蒸发器两相流体进入的多通道前应加设分配器。

图3.88 微型热交换器的多种通道形状

图3.89 微通道热交换器结构

图3.90 多程多通道微型热交换器(板A、B叠装)

图3.91 流体在树枝状通道中的流动

图3.92 微型多通道蒸发器

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