Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 7 » Статья стр. 1344
<<<>>>
Учет сжимаемости газа в модели раздельного течения для прогнозирования фрикционного перепада давления двухфазных течений в микроканалах
Российский научный фонд, 25-29-00709
Дементьев Ю.А.1, Чиннов Е.А.1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: demyurij@inbox.ru
Поступила в редакцию: 24 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 1 апреля 2026 г.
Принята к печати: 8 апреля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.
PDF версия
Представлены результаты экспериментальных исследований перепада давления однофазных и двухфазных потоков в трех плоских микроканалах с характерными размерами 17.5 μ mx 10 mmx 25 mm, 29.3 μ mx 10 mmx 25 mm и 51.2 μ mx 10 mmx 50 mm. Установлено, что перепад давления для газовой фазы описан выражением для идеального изотермического квазисжимаемого течения при малых числах Маха и Кнудсена. Для двухфазных течений экспериментально определен параметр межфазного взаимодействия Чизхолма и исследована его зависимость от массовой скорости газа. На основе полученных данных предложена модифицированная модель раздельного течения, учитывающая реальные условия течения газа в микроканалах. Показано, что предложенная модифицированная модель описывает большинство экспериментальных данных с разбросом точек, не превышающем ± 20 %. Ключевые слова: микроканал, двухфазные течения, перепад давления, сжимаемость.
  1. D.B. Tuckerman, R.F.W. Pease. IEEE Electron Device Lett., 2, 126 (1981). DOI: 10.1109/EDL.1981.25367
  2. S.G. Kandlikar. Heat Transfer Eng., 26, 5 (2005). DOI: 10.1080/01457630591003655
  3. I. Mudawar. J. Electron. Packag., 133, 041002 (2011). DOI: 10.1115/1.4005300
  4. S.G. Kandlikar, W.J. Grande. Heat Transfer Eng., 24, 3 (2003). DOI: 10.1080/01457630304040
  5. A. Kawahara, P.M.-Y. Chung, M. Kawaji. Int. J. Multiphase Flow, 28, 1411 (2002). DOI: 10.1016/S0301-9322(02)00037-X
  6. J.R. Thome. Int. J. Heat Fluid Flow, 25, 128 (2004). DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2003.11.005
  7. S.G. Kandlikar. Exp. Therm. Fluid Sci., 26, 389 (2002). DOI: 10.1016/S0894-1777(02)00150-4
  8. I. Mudawar. Compon. Packag. Technol., 24, 122 (2001). DOI: 10.1109/6144.926375/
  9. J.R. Thome, V. Dupont, A.M. Jacobi. Int. J. Heat Mass Transfer, 47, 3375 (2004). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2004.01.006
  10. Z. Jie, C. Dang, Q. Meng. Front. Heat Mass Transfer, 19, (2025). DOI: 10.32604/fhmt.2025.066792
  11. M.E. Elgack, K. Al-Souqi, M.O. Hamdan, M. Abdelgawad. Int. J. Thermofluids, 24, 100921 (2024). DOI: 10.1016/j.ijft.2024.100921
  12. F. Municchi, I. El Mellas, O.K. Matar, M. Magnini. Int. J. Heat Mass Transfer, 195, 123166 (2022). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.123166
  13. R.W. Lockhart, R.C. Martinelli. Chem. Eng. Prog., 45, 39 (1949)
  14. D. Chisholm. Int. J. Heat Mass Transfer, 10, 1767 (1967). DOI: 10.1016/0017-9310(67)90047-6
  15. A. Kawahara, M. Sadatomi, K. Nei, H. Matsuo. Int. J. Heat Fluid Flow, 30, 831 (2009). DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2009.02.017
  16. S.M. Kim, I. Mudawar. Int. J. Heat Mass Transfer, 55, 3246 (2012). DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.02.047
  17. J. Yue, G. Chen, Q. Yuan. Chem. Eng. J., 102, 11 (2004). DOI: 10.1016/j.cej.2004.02.001
  18. R.K. Shah, A.L. London. Laminar Flow Forced Convection in Ducts: A Source Book for Compact Heat Exchanger Analytical Data (Academic Press, NY., 1978)
  19. S.F. Choquette, M. Faghri, E.J. Kenyon, B. Sunden. Compressible fluid flow in micron sized channels (HTD-Vol. 327, National Heat Transfer Conference, ASME, NY., 1996), р. 25-32
  20. C. Hong, Y. Asako, J.H. Lee. J. Phys. D: Appl. Phys., 41 (10), 105111 (2008). DOI: 10.1088/0022-3727/41/10/105111
  21. M.J. Kohl, S.I. Abdel-Khalik, S.M. Jeter, D.L. Sadowski. Sensors Actuators A: Phys., 118 (2), 212 (2005). DOI: 10.1016/j.sna.2004.07.014
  22. G.L. Morini, M. Lorenzini, S. Colin, S. Geoffroy. Heat Transfer Eng., 28 (8-9), 670 (2007). DOI: 10.1080/01457630701326308
  23. Y. Asako, T. Pi, S.E. Turner, M. Faghri. Int. J. Heat Mass Transfer, 46 (16), 3041 (2003). DOI: 10.1016/S0017-9310(03)00074-7
  24. A.K. Shapiro. The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow (John Wiley, NY., 1953), v. 1, 2

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme