Le renforcement du transfert de chaleur par changement de phase à l’échelle microscopique est un sujet de recherche clé dans le domaine du refroidissement microélectronique, tandis que l’analyse des régimes d’écoulement diphasique gaz-liquide et des pertes de charge dans les microcanaux constitue la base de la conception et du contrôle des systèmes microfluidiques. Cet article étudie les caractéristiques de l’écoulement diphasique dans un microcanal rectangulaire parallèle avec expansion soudaine, par visualisation des régimes, analyse théorique et recherche expérimentale. Grâce à des expériences de visualisation, quatre types d’écoulements typiques ont été observés dans le microcanal rectangulaire parallèle, à savoir l’écoulement en bulles, l’écoulement bouchon, l’écoulement annulaire et l’écoulement en anneau. Lorsque Qg=110 mL/min et Ql=20 mL/min, le régime diphasique atteint un état de jet maximal avec une projection complète du fluide. Un modèle de prédiction de la perte de charge a été établi, et son applicabilité et précision ont été analysées par rapport aux résultats expérimentaux. Les résultats montrent que, pour un microcanal rectangulaire parallèle avec structure d’expansion soudaine dans la plage de flux massique de 367~691 kg/(m2·s), l’erreur moyenne de prédiction du modèle est de 18,56 %, meilleure que la précision prédictive classique, et que la précision augmente avec l’augmentation de la perte de charge globale.

Perte de charge; microcanal; écoulement diphasique gaz-liquide; visualisation