FLOW OF A HEATED LIQUID FILM AND vapor flux IN THE MICROCHANNEL

Abstract

Проведены расчеты полей скорости и температуры, а также положение границы раздела жидкость-газ при движении жидкой пленки под действием спутного потока пара по дну канала с расположенным на нём прямоугольным нагревателем. Для сравнения с теми же значениями управляющих параметров проведены расчеты в случае, когда жидкость приводится в движение потоком нейтрального газа.: - одним из перспективных методов отвода высоких тепловых потоков от электронного оборудования являются технологии, использующие тонкие пленки жидкости, движущиеся по охлаждаемой поверхности. Целью работы было исследование отличий случаев, когда рабочим газом является пар самой жидкости или нейтральный газ; - на основе разработанной трехмерной нестационарной модели движения проведены расчеты теплообмена в движущейся поенке. При этом учитывалось действие всех основных физческих факторов при их взаимодействии: диффузионный и конвективный теплопереносы, зависимость вязкости от температуры, термокапиллярный эффект, появление и эволюция поверхностных деформаций; - установлено, что в случае пара термокапиллярный эффект практически отсутствует. Поэтому поверхностные деформации для этого случая намного меньше, чем для случая газа. Замечено также, что температурная зависимость вязкости также является причиной появления поверхностных деформаций.; - результаты могут применяться при проектировании систем охлаждения электронного оборудования. The velocity and temperature fields were calculated, as well as the position of the liquid-gas interface during the movement of a liquid film under the action of a cocurrent vapor flow along the bottom of the channel with a rectangular heater located on it. For comparison with the same values ​​of the control parameters, calculations were carried out in the case when the liquid is set in motion by a neutral gas flow. One of the promising methods for removing high heat fluxes from electronic equipment are technologies that use thin liquid films moving over a cooled surface. The aim of the work was to study the differences in the cases when the working gas is the vapor of the liquid itself or a neutral gas. On the basis of the developed three-dimensional non-stationary model of motion, calculations of heat transfer in a moving chick were carried out. In this case, the action of all the main physical factors in their interaction was taken into account: diffusion and convective heat transfers, the dependence of viscosity on temperature, the thermocapillary effect, the appearance and evolution of surface deformations. It has been established that in the case of steam, the thermocapillary effect is practically absent. Therefore, the surface deformations for this case are much smaller than for the gas case. It is also noted that the temperature dependence of viscosity is also the cause of the appearance of surface deformations. The results can be used in the design of cooling systems for electronic equipment.