《新型棒束狀微熱光電系統冷卻通道內微流動機理研究》是依託江蘇大學，由吳鴿平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型棒束狀微熱光電系統冷卻通道內微流動機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳鴿平
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對微尺度器件展開流動機理研究，尋找合適的微流體力學建模方法，是目前微流體研究亟待解決的科學問題。本項目將對微熱光電系統冷卻通道內微流動機理展開研究。. 設計新型棒束間複雜形狀微冷卻通道，因氣體橫向攪渾強化散熱。採用微絲模塑技術製造微型試驗段，選取合適示蹤粒子和螢光放大鏡，對徑向間隙為200-800μm棒束間複雜通道速度場進行Micro-PIV測量。建立粒子布朗擴散運動的白噪聲模型，採用基於Mallat二維正交小波多分辨分析的小波閥值消噪法去除噪聲圖像，套用積互相關算法計算速度場，研究間隙和壁面對流動特性的影響。建立熱力學不平衡的分子間作用模型和分子與柱形壁面漫反射模型，套用蒙特卡羅法數值求解介觀動理學的非線性控制方程獲得通道內流動巨觀信息，探索棒束型光電系統微冷卻通道流動機理。. 本項目對微流體器件結構和參數最佳化，為微流體器件設計和性能預測提供理論根據。
結題摘要
對微尺度器件展開流動機理研究，尋找合適的微流體力學建模方法，是目前微流體研究亟待解決的科學問題。本項目對微熱光電系統冷卻通道內微流動機理展開研究。設計新型棒束間複雜形狀微冷卻通道，因氣體橫向攪渾強化散熱。採用微絲模塑技術製造微型試驗段，選取合適示蹤粒子和螢光放大鏡，對徑向間隙為200-800μm棒束間複雜通道速度場進行Micro-PIV測量。利用粒子布朗擴散運動的白噪聲模型和基於Mallat二維正交小波多分辨分析的小波閥值消噪法去除噪聲圖像，套用積互相關算法計算速度場，研究間隙和壁面對流動特性的影響。建立熱力學不平衡的分子間作用模型和分子與柱形壁面漫反射模型，套用蒙特卡羅法數值求解介觀動理學的非線性控制方程獲得通道內流動巨觀信息，探索棒束型光電系統微冷卻通道流動機理。項目同時採用連續介質模型對不同形狀微冷卻通道內流體流動的換熱特性進行數值模擬。研究結果表明：在本研究參數範圍內，隨著間隙減小，通道阻力係數增大，換熱增強；隨著雷諾數增大，通道阻力係數急劇減小，換熱顯著增強。不同截面形狀的微通道，棒束狀微冷卻通道換熱能力最強。本項目對微流體器件結構和參數最佳化，為微流體器件設計和性能預測提供理論根據。
