ABSTRACT This article reviews recent studies on the hydrodynamic and thermal characteristics of micro pin fin heat sink (MPFHS). In the studies reviewed in this article, liquid coolants such as water, HFE-7000, HFE-7200, R-123 were tested under both single-phase and two-phase flow conditions. Analytical, computational and experimental research studies were covered with a focus on configurations with traditional arrangements of micro pin fins (MPF) as well as original designs such as oblique finned MPFs, variable density MPF, vortex generators and herringbone structures. Single-phase flow results highlighted pressure drop penalty with achieved heat transfer enhancement. Many studies revealed the inability of conventional correlations to predict the hydrodynamic and thermal characteristics and proposed new correlations for different operating conditions and geometrical specifications. Regarding the studies on two-phase flows the number of performed studies is less than the ones in single-phase flow regime although the diversity of utilized coolants is more. Under flow boiling conditions, the focus was on determining flow patterns among MPFs for different arrangements and under different operating conditions. Unlike the studies on single-phase flows, the data could be relatively well predicted using the earlier suggested model by Lockhart and Martinelli with appropriate coefficients for different arrangements of MPFs.

中文翻译：

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单相流和两相流条件下微针翅片散热器的热流和流体流研究综述

摘要 本文回顾了最近关于微针翅片散热器 (MPFHS) 的流体动力学和热学特性的研究。在本文回顾的研究中，水、HFE-7000、HFE-7200、R-123 等液体冷却剂在单相和两相流条件下进行了测试。分析、计算和实验研究的重点是具有传统微针鳍 (MPF) 排列的配置以及原始设计，如斜鳍 MPF、可变密度 MPF、涡流发生器和人字形结构。单相流结果突出了压降惩罚，同时实现了传热增强。许多研究表明，传统的相关性无法预测水动力和热力特性，并针对不同的操作条件和几何规格提出了新的相关性。关于两相流的研究，尽管所用冷却剂的多样性更多，但进行的研究数量少于单相流状态的研究。在流动沸腾条件下，重点是确定不同布置和不同操作条件下 MPF 之间的流动模式。与对单相流的研究不同，使用 Lockhart 和 Martinelli 早先建议的模型以及针对不同 MPF 布置的适当系数，可以相对较好地预测数据。关于两相流的研究，尽管所用冷却剂的多样性更多，但进行的研究数量少于单相流状态的研究。在流动沸腾条件下，重点是确定不同布置和不同操作条件下 MPF 之间的流动模式。与对单相流的研究不同，使用 Lockhart 和 Martinelli 早先建议的模型以及针对不同 MPF 布置的适当系数，可以相对较好地预测数据。关于两相流的研究，尽管所用冷却剂的多样性更多，但进行的研究数量少于单相流状态的研究。在流动沸腾条件下，重点是确定不同布置和不同操作条件下 MPF 之间的流动模式。与对单相流的研究不同，使用 Lockhart 和 Martinelli 较早提出的模型以及针对不同 MPF 布置的适当系数，可以相对较好地预测数据。