當前解決高熱流密度電子器件的散熱問題迫在眉睫。將射流沖擊與微通道結構結合既利用了射流直接沖擊換熱表面、增強局部換熱的優(yōu)點,還能改善微通道沿流動方向溫升和壓降較大的不足。本文通過數(shù)值模擬的方法對五種模型(單個微通道、均勻和非均勻射流微通道、帶肋柱射流微通道、進出口交錯布置的射流微通道)開展研究。通過對比分析發(fā)現(xiàn),上述模型共同具有的特征是沿著流動方向射流孔流量增大,通道內的水平橫流會影響射流垂直沖擊的換熱效果。在微通道底面添加肋柱破壞流體流動的邊界層,或者將射流孔入口工質及時地從流道中排散出去,這兩種方法都能夠有效改善流量分配的均勻性,并且極大地降低水平橫流的負面作用。另外,還分析了各模型在不同入口流量和熱流密度下的換熱及流動特性,結果發(fā)現(xiàn)在單相流動換熱下,射流微通道的換熱系數(shù)和壓降受熱流密度的影響較小,隨著入口總流量的增加而增大。本文搭建了對帶肋柱射流微通道熱沉進行性能測試的實驗系統(tǒng)。采用的熱沉整體尺寸高13.5 mm,長54 mm,寬54 mm,底面換熱面為40×40 mm²,包括入口腔、射流板和微通道板三部分,微通道板的換熱結構為直肋柱陣列式排列。測試工況為流量...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容
    1.4 研究方法
    1.5 本章小結
2 理論模型和計算方法
    2.1 計算模型的幾何結構
    2.2 數(shù)值計算模型
    2.3 數(shù)值計算方法
    2.4 本章小結
3 性能仿真結果分析
    3.1 均勻射流微小通道的性能分析
    3.2 非均勻射流微通道的性能分析
    3.3 帶肋柱射流微通道的性能分析
    3.4 射流進出口交錯布置微小通道的性能分析
    3.5 本章小結
4 實驗研究
    4.1 實驗系統(tǒng)設計
    4.2 系統(tǒng)主要部件介紹
    4.3 運行參數(shù)測量
    4.4 實驗測試方案
    4.5 實驗數(shù)據(jù)及結果分析
    4.6 本章小結
5 結論與展望
    5.1 數(shù)值模擬部分總結
    5.2 實驗研究部分總結
    5.3 今后工作展望
致謝
參考文獻
附錄1：作者攻讀碩士期間發(fā)表論文及參與科研項目



本文編號：3828403