硅基正弦波纹微通道内的流动阻力特性

硅基正弦波纹微通道在微尺度强化换热、微流体器件中均有重要运用，而目前尚未见有关于其内部流动特性的实验报道。利用标准微机电系统（MEMS）工艺在硅基芯片上加工制成一系列具有不同相位差和周期、当量直径为160μm的正弦波纹微通道，通过实验研究了其内部流动阻力特性。研究表明：正弦波纹微通道较平直微通道阻力均有增加，且增加幅度与波纹微通道两侧壁的相位差和周期有关。对于周期相同的波纹微通道，两侧壁相位差越大，阻力也越大。对于相位差相同的波纹微通道，周期对阻力的影响则较为复杂：当相位差为0时，呈现出周期越大、阻力越小的趋势（除最小周期通道外）；当相位差为π时，呈现出周期越大、阻力越大的趋势。研究还发现：随着周期减小，相位差对阻力的影响减小，当周期缩短至0.5mm时，相位差为0和π的波纹微通道内的阻力特性曲线几乎重合。