这里以某雷达T/R组件的液冷散热为研究对象,提出了一种新型两进两出U型微通道液冷冷板设计。在保证计算机模拟参数不变的条件下,利用ICEPAK数值模拟的方法,通过分析比较仿真结果,对原单层支流道的冷板进行结构优化,引入双层微通道支流道设计理念。同时,对这两种总体方案进行试验验证,试验结果与ICEPAK仿真结果基本一致。研究结果表明双层微通道流道的引入显著改善了冷板的散热性能;综合分析液冷板散热效果和进出口冷却液压差,最终选定双层梯形微通道流道设计方案。

针对电子器件的散热问题,设计了6种渐缩型微通道,并通过合理布置圆形凹穴来削减截面几何尺寸突变导致的压力损失。旨在借助凹穴结构促进微通道冷却液混合提升换热性能,以及通过优化通道几何尺寸来改善微通道的流体流速分布,从而进一步提升微通道换热性能。在高热流密度条件下,对6种带凹穴渐缩微通道和普通矩形微通道的流动换热特性进行了对比数值分析,并以泵功和热阻为评价指标来评价通道综合传热性能。结果表明通过设置渐缩微通道凹槽及通道截面的合理分布,改善了流速的分布,使温度分布更加均匀,并且增强了其散热能力。在实验组的最优结构下,渐缩微通道热阻比普通矩形微通道降低了18.4%,综合传热性能最高提升了15.2%。

提出了一种解决热电模块参数的方法.给出了可获得较大制冷系数的条件.热电器件冷却采用最小电流控制技术可获得较高的制冷效率,该技术已成功地应用在某热电控制的微通道换热系统中.

将以环烯烃共聚物(COC)作为材料的具有微米级微通道结构的微流控芯片作为研究对象,研究键合过程中的关键工艺参数温度、压力以及时间对微通道的影响。通过多物理场仿真分析工艺参数对形变规律的影响;开展热压键合实验和微滴生成实验,进行芯片尺寸和工作性能的校核。研究结果表明:在环烯烃共聚物玻璃化温度附近,键合温度对微流控芯片微通道形变影响最大,键合压力次之,而键合时间在一定范围内存在最优解。采用正确的热压耦合仿真分析方案能对实际微流控芯片键合过程中微通道的形变规律起到较好的预测作用。

利用高速摄像观测系统对不同挡板结构的圆形微通道结构进行全流场流动显示实验。通过对重力影响、气液流量比、流动方向等变量的控制进行多相流流动形态分析;在此基础上进行数值模拟研究,得到气液多相流流动特性沿流道的压力、速度场等流动特性。结果表明:微通道复杂结构会显著影响气液多相流的流动形态,复杂结构微通道加剧了流体剪切流动特性,大大促进了气液两相流混合效果。

旋转机械装备的密封性能对生产过程的能耗、效率和环保具有重要影响。基于逾渗理论,探讨了接触式机械密封界面空隙状态随动、静环表面分形参数和接触压力变化的规律。研究建立了密封界面单层网格微通道结构模型,指出了密封界面在接触压力作用下表现的逾渗、逾渗点和非逾渗3种状态。根据液体毛细管力和气体Knudsen数,提出了微通道内流体流动判据,分析了密封界面流体的流动阻力和泄漏流量,阐释了接触式机械密封界面泄漏机理。研究结果为接触机械密封优化设计和泄漏控制提供依据。

微通道平板换热器在制冷空调领域的应用近年来呈上升趋势，流体在各平板之间的分配不均导致换热器整体性能的下降，从而制约了其进一步的应用。本文对近年来微通道平板换热器内流体分配不均的国内外文献进行了综述，从理论、试验、数值模拟等几个方面对文献进行了概括和分析。研究可为微通道平板换热器的设计和应用提供参考。

努森压缩机是一种以微/纳尺度下的热流逸效应为工作原理的元器件,仅由一组微通道和一个连接通道组成,其结构简单、无运动部件、可利用低品位热能。讨论了努森压缩机的结构特点,总结了近期国内外关于努森压缩机的升压能力、流量、效率等方面的研究概况与进展。对现有的几种努森压缩机微通道材料进行了对比分析,并概览了目前努森压缩机的一些实际及潜在的应用领域。最后,根据努森压缩机的特点以及现有研究的不足,探讨了未来努森压缩机的研发趋势。

设计了一种超薄的新型闭环热管(BLHP),该热管蒸发器部分采用树状仿生微通道代替吸液芯,并在冷端嵌入汽液分离腔。着重研究了30%-70%充液率下BLHP的运行特性和启动特性。试验结果表明:BLHP运行方向为逆时针单向循环;BLHP存在启动温度阀值,不存在启动功率阈值,最低启动温度为36.5℃;充液率70%时热阻最低(低至0.12K/W),启动时间最短(43s);汽液分离腔的“液池效应”具有稳定工质方向和加速启动的作用;热管中树状仿生微通道比并行通道具有更好的抗振荡特性。

相变微胶囊流体因相变潜热大和粒子之间的微对流效应,具有载热密度大,传热温差小的特点,在传热方面具有独特的优势。但其低导热率和高粘度限制了其应用范围。基于微胶囊流体在微通道内不同流动状态下的传热性能及强化微胶囊流体传热方面进行研究进展介绍,并分析总结微胶囊流体在暖通空调及相关领域的应用进展。