非牛顿流体在非圆截面微小通道内的多相流动与沸腾换热机理的研究

本项目着眼于微小化工机械与生物芯片中非牛顿流体的流动现象、以及火箭发动机胶体燃料在推力室壁毛细管中流动的工程实际，探索非牛顿流体在微/小尺度条件下的多相流动与沸腾换热特性，揭示非牛顿流体的物性变化以及通道形状对流动与换热影响的作用机制。本选题在国际上未见相关报道，既有创新的学术价值，也有实际的工程应用价值。.本项目突出实验为主的研究方法，以获得大量的实验数据为目的，总结实验关联式；实验中采用红外热像仪获得实验段热图像，直观显示实验段温度场分布；采用显微高速摄影等可视化设备，并应用光纤内视镜技术结合高速摄影技术同时测量出气泡的形状、尺寸和运动规律以及液膜的分布，可了解完整的流动沸腾形态，为分析非牛顿流体流动沸腾换热特性提供客观依据。.针对微小尺度条件下流动与换热影响因素的特点，着重考虑表面张力的作用，并结合非牛顿流体剪切应力随剪切速率的变化特点，建立数学模型，进行数值模拟，分析传热机理。