微间隙结构的温度场测量与分析

随着高功率、高性能集成电路的快速发展,芯片的散热面临着巨大挑战。微间隙结构具有长度和宽度尺寸较大、高度尺寸微小的特点,容易在芯片散热面构造,有利于实现高热导率的微流体散热。本文提出了微间隙结构温度场的测量方法,采用3×3阵列的9个0603型贴片式温度传感器,测量在两相流通过被热源加热的微间隙结构时的温度场。微间隙的四个角的温度最高,中间区域温度较低。微间隙的温度场分布为两个区域:有效散热区和热点区,呈"十"字型分布。研究了微间隙结构在气液两相流的散热技术下的散热性能及特点,并得出气液两相流在微间隙中的散热效果优于单相流。     

共轴微通道水相微球制备

本文以竖直共轴微通道为研究对象,采用去离子水为分散相、5W-20润滑油为连续相,二者在微通道内形成两相流,在管外收集到单分散水相微球,分散相流量Qd的变化范围6ml/h~84ml/h,连续相流量Qc的变化范围6ml/h~192ml/h。发现在以连续相流量Qc为横坐标、分散相流量Qd为纵坐标的水相微球直径图中,单分散水相微球的形成区域存在一条穹顶形边界。单分散的水相微球分布在此边界下部,随着连续相流量Qc的增加,单分散水相微球的形成边界呈现出先上升后下降的趋势。形成单分散水相微球的Qd60ml/h。单分散水相微球直径与两相流量比(Qd/Qc)呈现出对数增加的关系。     

共轴微通道油水两相流流型分析

本文以竖直共轴微通道为研究对象,采用墨水为分散相、润滑油为连续相,二者在微通道内形成两相流,改变分散相流量和连续相流量,观察到了滴状滴、弹状流、喷射滴流、波浪流和线流的五种流型。根据实验数据,绘制出以连续相流量为横坐标、分散相流量为纵坐标的流型分布图。在微尺度下,表面张力和粘性力对流体的运动起主要作用。推导出微滴的特征长度ddrop和频率fdrop的经验公式,微滴的特征长度ddrop正比于(Qd/Qc)1/2,微滴的频率fdrop正比于(Qd+Qc)5/3。