热气动式微泵的热分析和优化设计

来源 :2006中国工程热物理学会传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wnijiushisb
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本文针对液滴型微PCR芯片压力稳定和迅速降压的需要,在微泵中引入了热电制冷片,并得到其应该置于导热系数较小的玻璃侧的结论.研究结果表明,控制热电制冷片温度为10℃,0.1s加热功率为0.5W,0.9s加热功率为0.05W,可以实现迅速增压,保持稳定压力,较快降压的要求.
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依据生物体自然形态所进行的三维温度场建构与计算是近年来国内外生物传热研究中的焦点之一.采用血管铸型的方法获取猪舌的血管树,通过数码成像及逆向建模将其转换为计算机可识别的数字模型.以Pennes方程为基准方程,对自然形态和实际传热状态下的舌体三维温度场进行了重构计算,并获得成功.通过此方法可获取其它生物体器官三维空间的温度分布,对本研究而言,舌体三维温度场计算的成功为探索生物传热与中医舌诊的机理研究
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本文介绍了三种能比较精确测得微细通道平均壁面温度的方法:红外成像仪测温法、电阻测温法、饱和蒸汽压力测温法.这三种方法避免了传统布置热电偶测量微细通道平均壁面温度时,破坏壁面原有温度分布所引起的测量误差,并实现了微管加热和测温的同步.同时也讨论了三种微细通道平均壁温测量方法的误差.
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脉动热管的毛细管结构变化如何影响性能是研究者关注的问题.本文对毛细管截面为正方形和正三角形,水力直径范围为1mm左右的回路型脉动热管的传热性能进行了实验研究.结果表明,角管脉动热管的倾角变化时,底加热明显优于顶加热;三角形截面脉动热管的热阻比正方形截面脉动热管的热阻更低.脉动热管在水力直径为1.5mm时比1mm时的性能要好.实验结果为进一步的机理研究及优化设计提供了参考.
在模拟外磁场作用时磁流体的微观聚集结构的基础上,本文建立了研究磁流体的光学性质的微观模型,主要是运用蒙特卡洛方法模拟光线在磁流体薄层内的传递的全过程,统计计算磁流体薄层的光谱透射率,并分析其影响因素.
本文用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)在不同壁面协调系数条件下对恒定壁面温度边界条件微通道内气体的流动换热特性进行了数值模拟,并给出了壁面协调系数对稀薄气体流动和换热的影响.计算结果表明,随协调系数的增大,热入口段减小,流动性能由于摩擦系数的增加而变差.最强可压缩性对于较大协调系数发生在入口处,而对较小协调系数则发生在出口附近.在沿通道方向同一位置,壁面滑移速度和截面平均速度随协调系数的减小而增加
利用风洞试验台上对9种不同结构参数的新型开窗翅片的板翅换热器进行传热和流动阻力性能试验.对翅片传热性能采用错流方式的效能-传热单元数法进行计算.分析比较了翅片间距和翅片长度对其表面对流换热系数和空气阻力性能的影响.同时通过对9种开窗翅片共126个试验数据点进行多元回归和F显著性检验,获得了j因子和f因子的经验关联式.在Re=500~6600范围内,j和f因子经验关联式的最大误差范围为±10﹪,其绝
本文研究了强彻体力场(10G)对质子交换膜燃料电池阴极水管理和电流密度的影响.通过与微彻体力场(1G)情况进行比较,发现当彻体力方向与流道平行时,强彻体力场将促进或阻碍电池内废气的排除.当彻体力方向与流道垂直时,强彻体力场将影响电池内气体燃料的扩散传质,从而改变电流密度的大小,加大阴极水管理的难度.模拟结果显示,在只考虑气体组分的情况下,强彻体力场对电池内气体扩散的影响不明显.