第十届全国流体力学学术会议

1 / 2018-04-17 17:09:25

基于MEMS工艺的微通道散热器性能研究

MEMS工艺,；微通道散热器,；热流密度,高集成度

微结构散热器由于结构紧凑、热流密度大、低热阻、薄片型设计、可批生产等优点被认为是解决未来小体积、高集成、大功率、结构复杂的激光器和电子设备高热流密度散热问题的有效途径之一。微结构中由于流动通道尺度小，在获得高热流密度散热同时，往往伴随大压降问题，这对流体驱动泵的选用和微结构散热器的集成封装提出了苛刻的要求。本文针对微结构冷却时压降太大的问题，提出了大高宽比微结构散热器的设计思路。将相应的矩形光滑微通道与具有内部垂直分叉的微通道进行比较。详细研究了沿距离方向的最优位置。通过验证计算模型，给出了相应的温度场、流场、压降和热特性。数值模拟结果表明，当内部垂直分叉存在时，压力梯度出现明显拐点。同时还发现，微通道内的垂直分叉尾端与微通道出口之间的距离较小的微通道散热器的热性能最好。所提出的内部垂直分岔优化设计在没有任何压降损失的情况下显示了改进的热性能。