曹娇坤 丁水汀 杜发荣

(北京航空航天大学 航空发动机气动热力重点实验室，北京100191)

微通道流动应用于很多领域，已有很多研究者对微通道流动的流阻特性进行了大量研究［1－3］.大部分研究将研究对象集中在通道的沿程损失上，对于微通道弯道局部压力损失的研究相对较少.

与常规尺寸的管道流动相比，微通道流动具有尺寸小、流量小的特点.由于尺寸原因，对于弯道局部流场的测试受到限制，CFD(Computational Fluid Dynamics)方法是获取局部流场信息的重要工具.文献［4］采用实验方法研究了微通道弯道及三通道的压力损失，认为在弯道处会产生二次流，增大压力损失.但由于测试手段限制，无法证实二次流是否存在.文献［5］采用有限元方法研究了带有两个90°弯道的微通道流动，发现与相同长度的直通道相比，带有弯道的压力损失明显增加，但所计算工况雷诺数Re限制在0.04以下.文献［6］采用有限体积法计算了应用于燃料电池微通道的弯道压力损失，研究了弯道处流场，并拟合了局部压力损失系数与雷诺数及部分几何因素的关系式，但所研究的通道为定截面面积通道，没有涉及流动截面突变对流动损失的影响.文献［7］采用格子波尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method)研究了90°弯道的气体流动，认为在低雷诺数下，弯道处仍会产生漩涡流动.

与常规尺寸管道湍流流动不同，微通道流动的压力损失受雷诺数影响较大.鉴于微通道弯道局部压力损失机理及相关规律对流道设计的重要……