微系统中潜热型功能液固两相流体流动和传热研究

内部封有相变材料的微胶囊微粒与液体混合成潜热型功能液固两相流体，由于相变材料在融化/凝固相变过程中吸收/释放潜热，因而在其相变温度段具有很大的表观比热，且由于相变微胶囊对流体流动和传热的影响和与壁面的相互作用，可明显增强与流道壁面间的传热能力，是一种集储热与强化传热功能于一身的新颖工作介质。本项目在国内首次将这类新颖工质应用于高性能微尺度热交换器的开发，研究这类新颖液固两相流体在相变材料发生或不发生相变时流过微小通道或装置时的流动、传热和相变特性，重点是囊内相变过程与流动和传热过程的耦合关系，以及能量输运特性；在实验观测的基础上建立数理模型，并进行数值模拟；研究各主要参数的影响规律，尤其是对囊内相变过程和持续时间的影响规律；填补实验和理论研究的空白。为利用这类两相流体的高性能微尺度热交换器的研究与开发提供理论基础。