The flow boiling instability caused by confined bubbles generated during the flow boiling process in parallel microchannels leads to flow reversal and earlier critical heat flux (CHF), which is a major problem with the extensive application of two-phase flow in microchannel heat sinks. In this study, single bubble growth in one of the two nearby microchannels is investigated through numerical methods. The VOF method, Hardt's phase-change model, conjugate heat transfer between solid and fluid domains were adopted within a self-developed OpenFOAM solver. After the growing bubble being confined by the sidewalls, the flow path of the channel is blocked thus the inlet liquid flow tends to flow into the other channels instead of pushing the confined bubble, which caused the confined bubble to extend towards upstream and flow reversal. By increasing the mass flux, the flow reversal is suppressed, but the flow boiling heat transfer enhancement is minimized due to the less evaporation area. The method of combination of microchannel and microgap (CMC) has little effect on flow reversal until the bubble enters the microgap. And its thermal performance is worse than the original heat sink. The confined bubble in the finned microchannel (FMC) heat sink would flow into the nearby channel through the secondary channel between the fins thus prevent flow reversal. Furthermore, the evaporation area between the bubble and solid walls increases, thus significantly lower thermal resistance (for about 40%) can be obtained. Considering the overall flow stability and heat transfer performance, the finned microchannel is recommended to be fabricated in industrial applications.

平行微通道中流动沸腾过程中产生的受限气泡引起的流动沸腾不稳定性导致流动逆转和早期临界热通量（CHF），这是两相流在微通道散热器中广泛应用的主要问题。在这项研究中，通过数值方法研究了两个附近微通道之一中的单气泡生长。自主开发的 OpenFOAM 求解器采用 VOF 方法、Hardt 相变模型、固体和流体域之间的共轭传热。生长的气泡被侧壁限制后，通道的流动路径被阻塞，入口液体流倾向于流入其他通道而不是推动被限制的气泡，这导致被限制的气泡向上游延伸并发生流动逆转。通过增加质量通量，逆流被抑制，但由于蒸发面积较小，流动沸腾传热增强被最小化。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。流动逆转被抑制，但由于蒸发面积较小，流动沸腾传热增强被最小化。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。流动逆转被抑制，但由于蒸发面积较小，流动沸腾传热增强最小化。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。但由于蒸发面积较小，流动沸腾传热增强被最小化。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。但由于蒸发面积较小，流动沸腾传热增强被最小化。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。微通道与微间隙（CMC）相结合的方法在气泡进入微间隙之前对流动逆转几乎没有影响。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。而且它的散热性能比原来的散热器差。翅片微通道 (FMC) 散热器中的受限气泡将通过翅片之间的辅助通道流入附近的通道，从而防止反向流动。此外，气泡和固体壁之间的蒸发面积增加，因此可以获得显着降低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。因此可以获得显着更低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。因此可以获得显着更低的热阻（约 40%）。考虑到整体流动稳定性和传热性能，建议在工业应用中制造翅片微通道。