朱 礼,林清宇,石卫军,夏树昂,冯振飞,刘鹏辉,何荣伟

(广西大学化学化工学院 广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室，广西 南宁 530004)

随着科技进步，超大规模集成电路和微电子机械系统得以迅猛发展，然而微电子设备高热流量的耗散问题对现有的冷却技术提出了重大挑战[1-2]。

Tuckerman和Pease首次在芯片背面加工微通道以制成“微通道热沉”[3]。随后国内外的研究者对微细通道热沉进行了大量实验和数值模拟研究。文献[4-7]对平直微通道热沉的传热和流动特性进行了研究，发现微细通道热沉能有效进行散热。有的研究者期望改进微细通道的结构形式以提高其传热能力[1-2]。夏国栋等[1]实验研究了梯形截面直微通道热沉的流动和传热特性，发现梯形的角度对热沉的传热有较大影响。唐慧敏[2]研究了锯齿形微通道热沉的传热和流动特性，发现锯齿形热沉的流动摩擦和传热系数均高于直微通道热沉。

研究者改变直微细通道热沉的结构形式以提高其换热能力的原理可以归结于两点，一方面增加热沉的换热面积，另一方面改变微细通道内流体的流动状态(破坏边界层和增加紊度)。

已有研究表明弯曲通道内由弯曲部分和离心力的综合作用引起的二次流能提高传热系数[8-9]。作者将弯曲结构应用到细通道热沉并基于锯齿状细通道热沉进行优化提出一种波状细通道热沉。对波状、锯齿形和常规直细通道热沉进行数值模拟研究并对比分析3种细通道热沉的传热和流动特性。……