橫掠微針肋熱沉內(nèi)流體流動與傳熱特性的實(shí)驗(yàn)和理論研究.pdf

1、當(dāng)前，許多尖端科技的突破性發(fā)展越來越依賴于高效冷卻技術(shù)，它們要求冷卻技術(shù)能有效驅(qū)散小面積區(qū)域產(chǎn)生的大量熱量。具有內(nèi)部強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)的單相流體微型冷卻熱沉已經(jīng)被用來解決面臨的冷卻難題。近來，微加工技術(shù)的進(jìn)步使得在高熱導(dǎo)率固體基體上加工出更多復(fù)雜的微幾何結(jié)構(gòu)成為可能。本文設(shè)計了一種在微通道內(nèi)敷設(shè)針肋陣列的強(qiáng)化傳熱結(jié)構(gòu)。目前關(guān)于微針肋陣列冷卻熱沉的實(shí)驗(yàn)和理論研究比較少。本文以揭示橫掠微針肋陣列熱沉內(nèi)流體流動和傳熱機(jī)理為目的，對橫掠微針肋陣列熱沉

2、內(nèi)部單相流體的流動與傳熱特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及理論分析。 本文首先研究了水橫掠微針肋熱沉的流動特性，研究表明：針肋的布置方式和針肋的形狀對阻力特性的影響很大，在小流量下其影響較小，隨著流量的增加影響越顯著；相同針肋形狀、布置方式下，孔隙率變小，隨著流量增大，壓降將迅速變大；高徑比影響摩擦阻力系數(shù)，小的高徑比產(chǎn)生較大的阻力損失。在雷諾數(shù)處于80～100范圍時，叉排實(shí)驗(yàn)件的摩擦阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化關(guān)系出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，順排卻沒有出現(xiàn)類似的變