【摘 要】
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微尺度结构的尺寸效应导致器件中的热和流体行为严重偏离传统传热学和流体力学理论所描述的规律,又由于热仿真软件基于传统的传热学理论,微尺度传热学中的分子动力学和Boltzm
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微尺度结构的尺寸效应导致器件中的热和流体行为严重偏离传统传热学和流体力学理论所描述的规律,又由于热仿真软件基于传统的传热学理论,微尺度传热学中的分子动力学和Boltzmann输运理论计算量庞大,因此在工程实际应用中,微尺度结构的热分析并不能通过数值仿真计算直接给出。针对这种现状,本论文提出“粘度系数修正的方法”,即对于宏观尺度的粘度系数在微尺度情况下进行修正,从而能够在商品化软件中对微尺度结构进行热分析。在微通道结构中,考虑固壁边界条件的作用,分别对液体和固壁的摩擦系数进行积分计算,接着求得二者的粘度系数,并最终得到微通道的平均粘度系数。论文首先介绍了经典传热学和微尺度传热学的理论知识和数学模型,分析了经典传热学理论在解决微尺度热分析时所遇到的困难和采用系数修正法对微尺度热分析的理论依据,然后对摩擦系数和粘度系数进行修正并建立数学模型。最后通过仿真案例验证了该方法的准确性和合理性。
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