微通道中燃气流流动规律实验研究(3)
由于微管道尺度较小，测量元器件大多设在微管道进出口，会形成一个容腔，流体流经该容腔使，截面尺寸会有较大变化，增大了表面效应的影响。同时，进出口处有时会出现通道直径突然扩大或突然缩小的情况，这样就会产生局部突扩阻力或局部突缩阻力，从而对微尺度下的流动特性产生极大的的影响。
（4）流体极性
一般来说，流体总体上是没有极性的，但若流体中含有极性离子，对流动特性的影响也是非常显著的。对于具有极性的流体而言，因为极性离子存在吸附作用，其受到的流动阻力将远大于非极性流体。对没有极性的流体而言，其受到的流动阻力也有所不同。
1.3 国内外研究现状
在过去的十几年时间里，与微尺度下流体的流动与传热现象有关的理论和研究工作已经进行，为了分析影响微尺度流动与传热特性的因素，不同的研究者们分别对微尺度下气体单相、液体单相、气-固两相以及气-液两相等几个方面进行了流体的流动与传热特性研究，不同研究者之间由于使用的实验设备、考察因素与研究方向的不同，造成实验结果和结论也存在着很大的差异。
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.3.3 总结
以上国内外研究者针对微尺度下流体的流动与传热现象所做的实验研究，他们分别从不同的研究角度和研究方向研究了微尺度下气体单相流、液体单相流、气-固两相流以及气-液两相流的流动特性，但是由于实验设备、研究方向、考察因素的不同，造成实验结果和结论也存在着一定的差异，因此需要进一步地实验研究，更进一步地完善微尺度理论体系。
1.4 本论文研究工作
如上所述，虽然国内外研究者在微尺度的流动和传热发面做了相关的研究，但是有关微尺度燃烧理论体系尚未完善，因此在此基础上本论文针对这方面问题展开研究，系统的研究微管内燃气流（氮气）的流动及燃烧特性，然后通过进一步研究气-固两相流的流动与传热特性，进而研究固体推进剂在微管中的流动与燃烧规律，进一步的完善微尺度流动与传热理论，为构建微尺度燃烧理论体系奠定基础。
本论文主要针对微细石英管，研究了微管直径、微管内壁相对粗糙度、燃气流流速及气固比等因素对微尺度流动及传热特性的影响。本论文的主要研究任务及方法是：
（1）设计并搭建微风洞实验装置并进行调试：搭建并调试微风洞装置，保证装置具有良好的的气密性，并测量实验所用压力传感器、PT100热敏电阻的参数；
（2）利用Fluent模拟软件对四种不同内径（0.6mm、0.8mm、1mm、2mm）的微管进行模拟，模拟其在不同入口压强的情况下，微管两端的压降及氮气流在微管内流速分布情况；
（3）研究管径及气流在微管中的流速对微尺度流动阻力特性的影响，研究微管中气流的流动特性：使用氮气作为工作流体，通过使用不同管径的微管、不同流速的氮气流进行实验，根据得到的微管两端压降来分析这两种因素对流动阻力特性的影响；
（4）对氮气流的进行加热实验，为进一步研究微尺度燃气流的传热做基础探索；
（5）总结本文工作并对未来的研究进行展望。
2 微风洞装置的设计、搭建与调试
本论文拟采用微风洞装置构建微尺度下流体流动的通道，由此来研究流体在微尺度下的流动特性