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摘要：将微管道换热器抽象成多孔介质模型，由Brinkman-extended
Darcy方程出发，分别按照双方程模型和单方程模型进行求解，以得到微管道内流体的速度场和温度场分布，并对单方程模型和双方程模型的解析解进行了对比，讨论了微管道高宽比和有效导热系数比对流动与传热的影响。证明了由基于多孔介质双方程、单方程模型所得的解析解均可用于预测微管道换热器中的容积平均速度与温度分布。利用基于多孔介质双方程模型还可得出微管道换热器的总热阻和优化设计结构，结合硅衬底上的多路感应耦合等离子体刻蚀工艺加工出了经结构优化的硅制微管道换热器。在满足局部热平衡条件下，基于多孔介质单方程模型更适用于实际工程计算，不必经由预先的试验确定换热系数。
关键词：微尺度
传热
微管道
换热器
多孔介质
中图分类号：TH297
国家自然科学基金(50176039)和“十五”国防重点预研(40404070101)资助项目。20030205收到初稿，20030915收到修改稿
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