单层与双层高效微小通道换热器的数值研究及优化

单层微通道热沉解决了高热流密度器件冷却问题,但被冷却器件表面存在温差大的缺点,双层微通道热沉由于其独特的结构设计,提高了被冷却表面的温度均匀性。建立了双层热沉的三维流固耦合模型,以恒定泵功为约束条件,热阻为热沉性能评价指标,比较了单层、双层逆向与双层同向热沉性能,结果表明,在泵功0.05 W和热流密度100 W/cm~2时,三种不同形式热沉热阻分别为0.1677k/W、0.1535k/W、0.1895k/W,热沉被冷却表面的最大温差分别为9.76 K、6.06 K、12.34 K,通过比较双层逆向热沉显著改善被冷器件温度均匀性,降低热阻。双层热沉上下通道泵功分配对热沉性能有较大影响,通过优化,分别使双层同向热沉、逆向热沉热阻减小15.83%、9.84%。