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。
摘要:微通道热沉在从不同电子设备的小表面积上去除大量热流方面起着至关重要的作用。近年来,电子设备的快速发展要求这些热沉得到更大程度的改进。在这方面,选择合适的热沉基板材料至关重要。本文采用数值方法比较了三种硼基超高温陶瓷材料(ZrB 2 、TiB 2 和 HfB 2 )作为微通道热沉基板材料的效果。利用有限体积法分析了流体流动和传热。结果表明,对于任何材料,在 3.6MWm -2 时热源的最高温度不超过 355K。结果还表明,HfB 2 和 TiB 2 比 ZrB 2 更适合用作基板材料。通过在热源处施加 3.6 MWm -2 热通量,在具有基底材料 HfB 2 的散热器中获得的最大表面传热系数为 175.2 KWm -2 K -1。
摘要:提出一种新型交叉肋条微通道(MC-CR)热沉,使流体自旋转。针对100 w/cm 2 的热测试芯片(TTC),将交叉肋条微通道与矩形(MC-R)和水平肋条微通道(MC-HR)热沉进行了比较。结果表明:采用交叉肋条微通道后,热测试芯片的结温为336.49 K,压降为22 kPa。与矩形和水平肋条热沉相比,交叉肋条微通道的冷却能力分别提高了28.6%和14.3%,但压降增加了10.7倍和5.5倍。然后,研究了不同流速下微通道长宽比(λ)的影响,发现长宽比与冷却性能呈非线性关系。为降低压降,对横肋的倾角(α)和间距(S)进行了优化,当α=30°、S=0.1mm、λ=4时,压降由22kPa降至4.5kPa。另外,在相同压降条件下,分析了矩形、交错翅片(MC-SF)、交错肋片(MC-SR)及横肋微通道的散热性能,MC-CR仍具有优越的散热性能。
摘要 尝试研究热源/热汇对具有感应磁场的垂直通道中磁流体力学自然对流的相关性。在统一热边界条件(等温和等通量边界条件)下,通过扰动法获得了能量方程微分方程组的解析解,针对小热泳动和布朗扩散参数。通过在 Maple 软件中引入 RKF45 还获得了流动方程的数值解。详细描述并讨论了主动参数如哈特曼数( Ha )、磁普朗特数( Pm )、热源/热汇参数(± S )、浮力比( Br )、布朗运动( Nb )和热泳参数( Nt )对速度、感应磁场、感应电流密度、纳米颗粒浓度、温度和表面摩擦的影响。结果表明,布朗运动参数 ( Nb ) 和浮力比 ( Br ) 增加可增强剪切应力,而哈特曼数 ( Ha ) 和热泳参数 ( Nt ) 则相反。结果还表明,哈特曼数 ( Ha ) 和热泳参数 ( Nt ) 可增强感应电流密度,而热沉参数 ( − S ) 则相反。最后,随着布朗运动参数 ( Nb ) 和热源参数 ( + S ) 的增加,纳米流体的温度可以升高。