纳米流体在芯片微通道中的流动与换热特性

纳米流体在芯片微通道中的流动与换热特性

第５９卷第９期２００８年９月

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Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｃｈｉｎａ）

Ｖ０１．５９Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ

Ｎｏ．９２００８

纳米流体在芯片微通道中的流动与换热特性

吴信宇，吴慧英，屈

健，郑

平

（上海交通大学机械与动力工程学院动力机械与工程教育都重点实验室，上海２００２４０）

摘要：对去离子水及体积分数分别为０．１５％和０．２６％的水基７－Ａ１ｚＯｓ纳米流体在当量直径为１９４．５“ｍ的硅基梯形芯片微通道内的层流流动和换热特性进行了实验研究。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数、Ｐｒａｎｄｔｌ数以及体积分数对流动换热的影响。结果发现，使用纳米流体后，压降无明显增加，纳米流体的流动阻力特性与去离子水基本相同；对流换热Ｎｕｓｓｅｌｔ数较去离子水有明显提高，且随着体积分数的增加而增加；相同泵功下换热热阻显著下降。实验还发现纳米流体的强化传热效果在较高温度时更加明显。根据实验数据得到了梯形硅微通道内低浓度纳米流体的层流对流换热关联式。研究结果对于集成高效芯片散热系统设计具有重要意义。关键词：纳米流体；硅微通道；对流换热；强化换热；流动阻力中图分类号：ＴＫ

１２４

文献标识码：Ａ文章编号：０４３８—１１５７（２００８）０９—２１８１—０７

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２００８—０１－－０３收到初稿。２００８一０３—２３收到修改稿。

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ

ｄａｔｅ：２００８一０１一０３．

联系人：吴慧英。第一作者：吴信宇（１９８２一），男，博士研究生。

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（ＮＣＥＴ－０６—

ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ

ａｕｔｈｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷＵＨｕｉｙｉｎｇ．Ｅ－－ｍａｉｌ：ｗｈｙｓｒｊ＠

ｓｉｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

ｉｔｅｍ：ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ

ｉｎ

ｂｙ

ｔｈｅ

Ｐｒｏｇｒａｍｆｏｒ

Ｎｅｗ

Ｃｅｎｔｕｒｙ

０４０６）；上海市教委科研创新项目（０８ＺＺｌ０）。

ＥｘｃｅｌｌｅｎｔＴａｌ∞ｔｓ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮＣＥＴ－０６—０４０６）ａｎｄｔｈｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎ

Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ

ＰｒｏｇｒａｍｏｆＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｄｐａｌ

Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ（０８ＺＺｌ０）．

万方数据

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