塑料薄膜微通道流动与传热特性及其应用研究的任务书.docx

塑料薄膜微通道流动与传热特性及其应用研究的任务书
任务书
1.任务目的
塑料薄膜微通道是一种具有较高传热和传质性能的微流体控制器件。本次研究的目的是通过实验和数值模拟研究塑料薄膜微通道的流动和传热特性，探究其应用于微处理器散热器和微机电系统（MEMS）等领域的可行性，并指导其工程应用实践和优化设计。
2.任务内容
（1）实验研究
利用纳米压印和磷酸蚀刻制备出塑料薄膜微通道样品，通过流量计、压力传感器等测量装置，进行流量、压降、温度等实测参数的获取；进一步研究不同入口流量和壁面温度下塑料薄膜微通道的流动和传热性能，包括热传导系数、热峰因子、实际热传系数等参数。
（2）数值模拟
基于微通道的数值模拟，通过计算流体的速度和温度分布、壁面温度分布、热传导系数、热峰因子等参数，分析微通道内部流动和传热的特点，并与实验结果进行比较和验证。模拟过程中需要考虑不同入口流量、壁面温度、微通道尺寸等参数对流动和传热的影响。
（3）应用研究
在实验和数值模拟的基础上，研究塑料薄膜微通道在微处理器散热器和MEMS中的应用，探究其优势和局限，并提出优化设计的建议。比较不同微通道设计的热阻和热性能，对微通道的工程应用提出改进措施。
3.任务要求
（1）深入理解塑料薄膜微通道的流动和传热特性，熟悉微通道实验和数值模拟的方法与技术；
（2）掌握流量计、压力传感器、红外测温仪等实验测量装置的使用；
（3）熟练掌握计算流体动力学（CFD）软件的使用，运用CFD模拟流动和传热过程，并能够借助模拟结果指导实验研究；
（4）对微处理器散热器和MEMS等领域的应用有一定的认识，并了解其中的工艺流程和热性能要求；
（5）能够准确地记录实验数据，并进行数据分析和处理；
（6）撰写报告时需要采用规范的论文格式和表述方式，确保报告的准确性、严谨性和可读性。
4.任务分工
（1）实验研究：由组内各成员共同完成，根据实验所需进行分工；
（2）数值模拟：由数值模拟专家进行计算，其他组员协助提供参数和参数组合方案；
（3）应用研究：由组内各成员共同完成，根据文献资料进行分析和探究，并互相协商提出优化设计方案。
5.任务进度安排
（1）任务启动和准备时间：1周；
（2）实验研究及数据分析时间：4周；
（3）数值模拟时间：2周；
（4）应用研究及报告撰写时间：3周。
6.任务完成标准
（1）实验数据准确、可靠，符合实验设计要求；
（2）数值模拟结果与实验结果的误差小于10%；
（3）应用研究中提出的优化设计方案得到验证，并且与国内外同类研究相比有一定的创新性和实用性；
（4）报告撰写规范，内容全面，结论合理，能够清晰地呈现研究过程和成果。