自相似结构微通道热沉内部流动特性及结构优化

摘要：

电子设备高度集成化导致其发热功率同步大幅增加,需要更高效的冷却技术解决其散热问题.自相似微通道热沉(Self-similarity micro-channel heat sink,SSHS)是近几年提出的一种新型微通道换热结构,与一般的微通道热沉相比,具有更好的换热均匀性和更宽的适用性.利用数值方法对SSHS的一个完整工作单元内的流动过程进行了模拟计算,以进一步分析SSHS的综合性能,并在此基础上,改进和优化其结构参数.计算结果表明,SSHS内各溢流通道(微通道)间存在较严重的流量分配不均问题,改变溢流通道结构参数对其流量分配过程影响很小,流量分配不均是SSHS自身结构所决定的固有特性,通过将等截面分流通道结构设计改为渐缩式斜坡设计,可以减弱入口分流通道末端的滞止效应,从而可以大大缓解溢流通道间的流量分配不均匀性问题.优化计算结果表明,0.07～0.80 kg/h的流量范围内,当斜坡角度为5°时,可将溢流通道间的流量差由原来的数倍降至不超过35％,而平均流动阻力增加不超过10％.

关键词：自相似、微通道热沉、流动分配、结构优化、数值模拟

所属期刊栏目：54

分类号：TL334(核反应堆工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51376052,51606130,51506099

在线出版日期：2018-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：185-190,197