回流区

研究论文 聚束环形微通道热沉中受限射流冲击的分析

射流冲击冷却被视为高功率电子设备热管理的绝佳选择。然而，它的缺点是高压降损失和远离射流区域的低局部传热系数。尽管据报道回流区是由于夹带而出现的，但是回流尺寸对热行为的影响尚不清楚。在这里，在数值研究中采用带有收敛环形通道的射流冲击散热器，以最大限度地减少微通道中冲击射流带来的不利冷却影响。可实现的 k − ε 湍流模型用于模拟热场和湍流流场（Re = 5,000 至 25,000）。研究发现，小尺度上不同的流动回流区是增强传热速率的原因。虽然在 Re 数较低时，收敛壁面射流冲击散热器的热性能高于其平板壁面散热器，但在 Re 数较高时，热性能结果有利于平板壁面射流冲击散热器。在 Re 数较高时，收敛通道中的流动再循环面积会缩小，因此与平板壁面射流散热器相比，收敛通道的热性能会下降。此外，研究发现，采用更陡的收敛通道会缩小流动再循环区域，导致 Re = 25,000 时压降降低高达 59%。本研究考察了不同 Re 数下流动再循环对射流冲击收敛环形散热器热工水力性能的影响。