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团队最新研究成果发表(复杂流动与传热方向)-2025-No.07
发布时间:2025-03-12

在微尺度高效散热方向上,团队继续深入开展基础性研究工作,硕士研究生聂孟龙同学的近期研究成果发表在热能利用领域顶级期刊《Applied Thermal Engineering》上

Meng-Long Nie, Qi Xiao, Zhen-Hai Zou, Zeng-Kun Zhan, Hong-Na Zhang, Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, Numerical simulation of flow boiling characteristics in cross-linked microchannel heat sinks, Applied Thermal Engineering 265 (2025) 125496.

本文的内容提要如下:

微通道内的沸腾不稳定性会显著影响传热性能。在抑制沸腾不稳定性的同时增强沸腾传热是高功率电子芯片热管理领域的一个关键挑战。本文对交联微通道热沉(CLMC)内的沸腾特性进行了数值模拟,重点研究了参数对沸腾特性的影响及其机理。以水为工质,评价和比较了三种类型的CLMCs与直平行微通道(SPMC)的沸腾特性。结果表明,在整个操作范围内,与SPMC相比,CLMCs显示出明显更低的压降和更高的平均对流传热系数。在250–450 kW/m^2的热通量范围内,平均压降总体降低16.15 %,最大降低18.24 %。同时,平均对流换热系数总体提高了7.18 %,最大提高了8.17 %。原因是CLMCs可以提供额外的成核位置并破坏热边界层,同时还可以储存小气泡并减少对气泡生长的限制。增加交联尺寸和数量可以增强沸腾传热,尽管代价是增加压降和温度振荡。尽管如此,这两种方法都有效地抑制了相对于SPMC的沸腾不稳定性。这些发现为CLMCs的理论探索和实际应用提供了有价值的见解。