在应用粘弹性流体弹性失稳/弹性湍流的强化传热技术研究方向上，团队近期在国际期刊 《Applied Thermal Engineering》 上发表了重要研究成果：

Zeng-Kun Zhan, Lixia Chen, Hong-Na Zhang, Chuandong Lin, Sining Li, Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, “Numerical study on heat transfer enhancement by viscoelastic fluid pulsating laminar flow in rectangular microchannel heat sinks”, Applied Thermal Engineering 213 (2022) 118734.

本文内容提要如下：

微尺度的高效传热技术是微电子器件发展的长期需求。结构简单的微通道散热器（MHS）具有制造工艺更简单和适用性更强的优点，然而，这些优点受到层流的限制，传热效率较低。在此背景下，提出了一种新型的粘弹性流体脉动层流（VPL流）的传热增强（HTE）技术，并从不同方面进行了评价。首先，通过数值研究了VPL流动对矩形微通道散热器（RMHS）热性能的影响，重点是对HTE的参数效应。结果表明，VPL流可以显著增强整体传热性能，在脉动频率接近粘弹性流体流动特征频率的情况下具有最佳的增强性能。特征频率由粘弹性流体流动的泊松启动流确定，可以用雷诺数（Re）和弹性数（El）关系的幂律函数来概括。此外，RMHS的最优HTE随外部脉动幅度和El的增加而增加，但随着Re的升高而减小，这也可以用幂律函数来概括。然后，通过对流动性能的分析，将VPL流动的逆流和共振效应视为HTE的原因，这是由于粘弹性微观结构变形的弛豫时间与外部脉动周期之间的平衡。最后，在精心设计的叶型微通道散热器（LMHS）中扩展并验证了VPL流动的HTE定律，提出了一种有前途的VPL流动微尺度强化传热技术，但未来仍需要进一步研究最佳操作条件。