歧管式射流微通道液冷散热性能

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作   者：

刘帆;  张芫通;  陶成;  胡成玉;  杨小平;  魏进家; 

作者机构：

中兴通讯股份有限公司; 

关键词：

计算流体力学;  传热;  湍流;  数值模拟;  微通道; 

期刊名称：

化工学报

i s s n：

年卷期：

2024 年 005 期

页   码：

1777-1786

摘   要：

随着信息技术进步,芯片向大面积、高功率方向发展,对热管理提出了严峻挑战.微通道液冷能够解决高功率芯片散热难题,但传统平直微通道热沉流阻大、温度均匀性差.提出了一种耦合歧管式进出液结构、分布式射流和微针翅的新型歧管式微通道散热器,在平均热通量高于330 W/cm2、总功率达到2500 W时,芯片平均温度低于70℃,实现了高效散热.通过数值模拟发现:降低散热器射流腔高度可显著强化传热,但整体压降也随之陡升,存在一个最佳射流腔高度;散热器底板的微针翅尺寸及其与射流腔的相对尺寸是新型歧管式微通道散热器的重要结构参数,微针翅的存在并不是绝对有益于传热强化.定义了微针翅与射流腔之间相对高度的无量纲参数-翅占比,存在临界翅占比使得阻碍效应和强化效应相抵消,当翅占比高于这一临界值时才能达到强化换热效果.本研究为新型歧管式微通道散热器的设计提供了指导.