高效能微通道散热器内微流体传热特性的数值模拟与结构优化

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PDF (英语)
已出版: 2026-06-30
##doi.readerDisplayName##: https://doi.org/10.70088/4pcsvr62
关键词:
微通道, 传热强化, 数值模拟, 结构优化

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杰 刘
湖南工学院，湖南 衡阳 421002

摘要

微通道散热器在高功率电子器件热管理中具有关键应用价值。本研究基于三维不可压缩Navier-Stokes方程与能量守恒方程，构建了含多尺度几何特征的微通道散热器数值模型，系统模拟了不同雷诺数（200--1200）、壁面热通量（5--25 W/cm²）及通道宽高比（0.3--1.2）工况下的流场结构与温度分布演化规律。结果表明：当宽高比为0.6且雷诺数达800时，综合传热性能达到峰值，局部努塞尔数提升42.7%，压降增幅控制在19.3%以内；引入梯度收缩型截面可使热边界层提前破裂，显著强化近壁面扰动。进一步通过参数化扫描与多目标优化，获得帕累托最优结构集，其平均散热效率较基准构型提升31.5%，同时保持压降增量低于15%。

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期次

卷 3 期 2 (2026)

栏目

Articles

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高效能微通道散热器内微流体传热特性的数值模拟与结构优化. (2026). 工程技术学报, 3(2), 1-8. https://doi.org/10.70088/4pcsvr62

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