文献类型：会议

作　　者：徐莲莲 范子晨 邱淑霞 郁伯铭 徐鹏

作者单位：[1]中国计量大学理学院应用物理系 [2]华中科技大学物理学院

会议文献：第十二届全国流体力学学术会议摘要集

会议名称：第十二届全国流体力学学术会议

会议日期：20221119

会议地点：中国陕西西安

出版日期：20221100

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：仿生分叉系统因其压降低和温度均匀的优势被广泛应用于微通道冷却、燃料电池和微流控等领域。然而,分叉微通道的热流特性强烈依赖于其结构参数,因此,本文基于流动阻力最小化原则,采用不同的约束条件优化分叉网络的长度比,并利用有限元方法模拟了二维分叉微通道的流动和传热过程,系统研究了分叉微通道网络的长度比对于系统传热传质特性的影响规律。结果表明,分叉网络的最优化长度比依赖于流动状态和约束条件。针对二维分叉微通道中的充分发展湍流,在分叉网络二维平面填充约束下得到最优化长度比为α=2≈0.552。数值计算的结果也证实了,长度比为α=0.552的仿生分叉微通道的进出口压降最小且最大温差最小,系统整体热流特性最佳。本文提出的长度比优化理论和方法对于拓展仿生分叉微通道的应用提供了直接的理论依据和技术支持。

关 键 词：分叉网络  微通道 优化  有限元

分 类 号：O35]