通道结构对分形微通道换热性能的影响

摘要

微通道散热器是应对电子器件散热的有效方法，但目前常规通道存在功耗大等问题。分形结构被认为是质能运输效率最高结构之一。按照Murray定律和“黄金比例phi”设计Y型和Ψ-Y型微通道的结构，得到4种微通道:Ψ-Y-M、Y-M、Ψ-Y-phi、Y-phi。研究采用Fluent进行数值模拟，结果表明，phi型结构比Murray型结构底面温度低;Ψ型结构比Y型结构的底面温度分布更均匀。引入性能系数(coefficient of performance,COP)来评价各结构的综合性能，Ψ-Y-M的COP相较于Y-M增长了约3%，Ψ-Y-phi和Y-phi的COP都小于Y-M，前者减小约6%，后者减小约18%。

关键词

微通道 / 分形 / 流动 / 换热 / 低功耗 / 数值模拟