矩形和圆形微通道内流体流动特性的实验研究

流体在微米级通道中的流动规律与常规通道不同，其区别主要体现在摩擦因子、转捩雷诺数和泊肃叶数等方面。针对上述问题，实验研究了水在水力直径为167~195?m矩形硅通道和水力直径为168~399?m圆形玻璃微管中的流动特性。结果表明，对水力直径为167~195?m的矩形通道，其转捩雷诺数发生在1300~1480；对水力直径为168~399?m的圆形通道，其转捩雷诺数位于2600~2850，且二者的摩擦因子和泊肃叶数与理论值基本一致，这说明了微通道的形状对流动阻力特性没有明显影响。通道S-3的长径比为173，其入口段长度比常规管道入口段略长，说明微通道的入口效应较明显。实验测量了微通道的局部阻力压降随流量变化的关系。结果表明，突变微通道内水流动的局部阻力符合常规理论曲线。