多孔复合微小通道内传热与流动性能研究

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多孔复合微小通道内传热与流动性能研究
由于电子封装器件的热流密度的迅速增加，传统的采用风扇或者金属肋片的散热方式已经无法满足不断出现的电子器件的不断增长的冷却需求。散热问题成为未来的电子产品的发展的一个严重瓶颈。
一个有效解决该问题的方式就是使用微通道散热方式。本文的研究目标是：加热面为20×40×0.5mm时，热流密度为20W/cm2时，热沉壁面温度低于60°C。
由于多孔介质的大比表面积，本文将多孔介质应用于微通道散热方式，数值模拟研究了一个填充多孔介质和肋片的复合微小通道的流动和传热特性。论文建立了三维数值模型，考虑了N—S方程，能量方程，通道和流体之间的耦合传热，多孔介质的局部非热平衡。
研究表明，由于肋片的加入，加强了热流密度方向上的导热，换热性能得到了强化。肋片排数对复合微小通道的性能也得到了研究。
对于同样的多孔介质，肋片排数的增加，肋片的换热性能有较为明显的提升，同时压降变化不太明显，有着较好的综合性能。更好的温度场均匀性和更低的热沉温度能够有效减小热应力，提高电子器件的可靠性。
同时，本文改变肋片的厚度，研究了肋厚对换热性能的影响，发现了肋厚对换热性能的影响与速度有关 ...

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关键词：流动性 电子器件 电子产品 研究目标 数值模拟