孙帅杰 张程宾

东南大学能源与环境学院

随着科学技术的进步和生产需要，电子设备朝着微型化和集中化方向发展，物理尺寸的减小与元件功率的增加使电子设备的热流密度日益增高[1-4]。所以针对未来电子设备微型化、功率高的特点，迫切需要一种适应电子设备发展趋势的热管理系统[5-6]。微通道流动沸腾散热系统由于具有均温性好，设备质量小，稳定性好等优点，是未来高热流密度电子设备的优选散热方案[7-10]。为了更好地设计微通道散热装置，研究并理解微通道流动沸腾过程的内在机理具有重要意义。但是由于沸腾传热问题的复杂性，目前关于微通道流动沸腾传热机理的研究尚处于发展阶段[11-12]。本文对关于微通道流动沸腾传热机理的实验研究进行了总结，阐述并分析了目前微通道流动沸腾的研究重点与研究现状。

1 微通道流动沸腾散热系统的研究背景

2011 年国际半导体技术路线会议中预测到2026年单个微处理器芯片的散热量将达到800 W，平均热流密度将达到250 W/cm2。另外，Bachmann 等[2]的研究指出在微处理器芯片散热中通常还将出现过热点，过热点的热流密度为芯片平均热流密度的6-10 倍，而Mudawar 等[13]的研究指出当热流密度超过100 W/cm2，使用传统的空气单相对流冷却已经达到极限。用两相流散热系统替代单相散热系统是一种强化传热与减小设备尺寸和重量的有效方法，这主要是由于相比于单相散热系统，两相流散热系统利用了工质的潜热进行热量的交换。……