底面具有波纹结构的微通道设计与强化传热性能研究
电子科技产品功能需求的日益多样化和微电子加工技术的快速发展,使电子器件的性能越来越高但尺寸越来越小,因此造成了芯片高性能、高稳定性的要求与高热流密度散热问题之间的矛盾。为此,本文基于微通道强化传热技术,设计制造了一种底部具有波纹结构的微通道(以下简称为底部波纹结构微通道)热沉,并通过计算机模拟和实验测试相结合对该结构进行了形貌表征、压降测试和受迫对流传热研究,重点探究了波纹结构参数对压降和传热性能的影响,主要工作如下:(1)设计了一种底部具有波纹结构的微通道热沉,对各参数进行了设计并采用数控微铣削加工出具有不同波幅和波距的底部波纹结构微通道热沉,对样品微通道底部进行了结构扫描和形貌表征。
(2)利用ANSYS-Fluent对底部波纹结构微通道进行了低流速(0.22~1.19m/s)和低雷诺数(150~820)条件下的受迫对流压降和流体流态模拟,搭建实验平台并进行了对流压降实验验证,发现在微通道中引入波纹结构底部影响了规则的层流边界层,并在受迫对流中较平底微通道有效减小对流压降最高达40%,且波纹结构波距对压降的影响较大,波幅的影响较小。( ...