【技术实现步骤摘要】
本专利技术微通道两相流动沸腾换热领域,尤其是涉及一种针对非均匀分布点热源的微通道热沉结构。
技术介绍
1、随着现代电子科技向高功率密度、高集成度方向快速发展,电子元器件局部热流密度甚至超1000w/cm2,热管理问题已经成为制约其性能提升和可靠运行的关键瓶颈。然而,传统的冷却方式如风冷、单相液冷难以满足高水平散热需求,微通道热沉因其结构紧凑、换热面积大而展现出换热性能强、均温性好以及传热极限高的显著优势,已逐渐成为电子器件高效可靠热管理的优选部件。
2、纵观现有微通道热沉结构,平行微通道因其设计简单、加工方便,在各类微尺度热管理系统中得到了广泛应用。然而,传统平行微通道通常采用等间距、同尺寸的通道布局方式,在实际两相流动过程中,容易引发一系列热流与流动不匹配的问题。特别是在气液两相工况下,由于通道间压力损失和气液分布不均,易在微通道中后段形成气塞、回流等现象,加剧流体相界面不稳定,甚至导致局部干涸,严重影响换热性能和系统可靠性。此外,在实际工程应用中,如高集成度电子芯片、功率器件等散热对象往往呈现非均匀、阵列式热源分布特征。
...【技术保护点】
1.一种仿生微通道热沉,包括工质入口(1)、入口均流缓冲槽(2)、第一微通道结构(3)、第二微通道结构(4)、出口集液槽(5)以及工质出口(6),工质由工质入口(1)流入入口均流缓冲槽(2)后分别进入第一微通道结构(3)和第二微通道结构(4),通过工质潜热和显热吸收壁面热量后流向出口集液槽(5),最后由工质出口(6)流出;其特征在于:所述第一微通道结构(3)为梯级微通道结构,包括微柱阵列(32)、微通道结构(31)以及仿二尖瓣结构(33),所述微柱阵列(32)设置于高热流密度点热源下方,所述微通道结构(31)位于微柱阵列(32)两侧的第一低热流密度区域,所述微通道结构
...【技术特征摘要】
1.一种仿生微通道热沉,包括工质入口(1)、入口均流缓冲槽(2)、第一微通道结构(3)、第二微通道结构(4)、出口集液槽(5)以及工质出口(6),工质由工质入口(1)流入入口均流缓冲槽(2)后分别进入第一微通道结构(3)和第二微通道结构(4),通过工质潜热和显热吸收壁面热量后流向出口集液槽(5),最后由工质出口(6)流出;其特征在于:所述第一微通道结构(3)为梯级微通道结构,包括微柱阵列(32)、微通道结构(31)以及仿二尖瓣结构(33),所述微柱阵列(32)设置于高热流密度点热源下方,所述微通道结构(31)位于微柱阵列(32)两侧的第一低热流密度区域,所述微通道结构由平行的若干个微通道构成,所述仿二尖瓣结构(33)位于所述微通道与微柱阵列的连接区域;所述第二微通道结构位于两个第一微通道结构(3)之间的第二低热流密度区域,所述第二微通道结构由至少一个所述微通道构成;每个所述微通道均具有相同的高度和高度,沿热沉中心线对称分布。
2.根据权利要求1所述的一种仿生微通道热沉,其特征在于:所述微通道底部均布置有纳米线阵列,纳米线阵列间距5-10μm,呈规则方阵排列;纳米线阵列的每根纳米线高度为2-3μm,直径为200-300nm,纳米线间距为400-500nm。
3.根据权利要求1所述的一种仿生微通道热沉,其特征在于:所述微柱阵列(32)的每根微柱高度为480-500μm,直径为380-400μm,微柱间距为280-300μm...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟杨帆,陆晓瑞,张程宾,陈永平,吴苏晨,邓梓龙,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:
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