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6.3.3介質為水的層流微通道的傳熱計算

日期:2022-01-11 01:28:23點擊:158

6.3.3介質為水的層流微通道的傳熱計算
通道內換熱系數的計算:
根據文獻[3]的推薦,層流管內換熱系數h可以表示為
式中,億為通道當量直徑;丄為通道長度;除黏度國按基板溫度選取之外,其他物性均按 平均水溫選取。下面的計算條件是:
其他項目的計算和采用的公式與紊流相同。計算結果見表6.3.4和表6.3.5
6. 3 4層流通道的換熱系數

當量直徑
/ mm
  流速 材質
L = 25 mm L= 50 mm L= 100 mm L= 25 mm L = 50mm L=100 mm
2 1.5 0. 72 6 982 5 540 4 399 14 796 11 883 9 436
6 982 5 540 4 399 18 642 14 792 11 745
3 1.714 0.64 6 393 5 071 4 026 14 000 11 105 8 817
6 393 5 071 4 026 20 233 16 050 12 742
4 1.818 0.61 6 141 4 872 3 868 14 032 11 133 8 838
6 141 4 872 3 868 21 125 16 760 13 306
 
6.3.5層流通道的熱流密度和等溫性
型號 材質
L=25mm L=50mm L=100mm L=25mm L=50mm L=100mm L=25mm L=50mm L=100mm
  14. 8/ 11.9/ 9. 44/ 29. 6/ 23. 8/ 18. 9/ 44. 4/ 35. 6/ 28. 3/
2 0. 82 1.33 2. 10 1.63 2. 65 2. 10 2. 47 3.96 6. 30
18. 6/ 14. 8/ 11. 8/ 37. 3/ 29. 6/ 23. 5/ 55. 9/ 44. 4/ 35. 2/
  1.04 1.65 2. 62 2. 08 3. 30 5. 25 3. 11 4. 94 7. 87
  14. 0/ 11. 1/ 8. 8/ 28. 0/ 22. 2/ 17. 6/ 42. 0/ 33. 3/ 26. 5/
3 0.44 1.0 1. 1 0. 88 1.39 2. 20 1.32 2.09 3. 32
20. 2/ 16. 1/ 12. 7/ 40. 5/ 32. 1/ 25. 5/ 60. 7/ 48. 2/ 38. 2/
  0. 65 1.0 1. 59 1.27 2.01 3. 19 1.90 3.02 4. 78
  14. 0/ 11. 1/ 8. 84/ 28. 1/ 22. 3/ 17. 7/ 42. 1/ 33. 4/ 26. 5/
4 0. 28 0.44 0. 70 0. 55 0. 88 1.40 0. 83 1.32 2.09
21. 1/ 16. 8/ 13. 3/ 42. 3/ 33. 5/ 26. 6/ 63. 4/ 50. 3/ 39. 9/
  0. 42 0. 66 1.05 0. 83 1.32 2. 10 1.25 1.98 3. 15
 
 
計算表明:
① 由于層流的流速遠遠低于紊流流速,因而層流的熱流密度q很低,一般在10 ~ 30 W/
『之間,而紊流通道的q值大約在50 ~ 100 W/cm2之間。
② 層流時,&<1.0℃的等溫性指標主要集中在型號3,4的個別區域,如表中的黑體 數字所示。


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