吕 静，黄伶俐，刘洪芝，吕艈昶

（上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093）

0 引言

21世纪以来，电子设备的发展呈现出微型化、高性能、高集成、高频率的发展趋势，热流密度越来越大，达到100～1 000 W/cm2的高热流密度［1］。电子元件温度过高会危及半导体的结点，损伤电路的连接界面，增加导体的阻值，形成机械应力损伤［2］。研究表明高热流密度电子元件温度每上升 10 ℃，其寿命将减少 50%［3］。

对冲击射流冷却的研究主要集中在结构参数、射流参数和物性参数对换热性能的影响。结构参数主要包括喷嘴直径、喷嘴与壁面间距离、喷嘴与换热面的夹角、换热面的形状、单喷嘴或阵列喷嘴以及是否空间受限等；射流参数主要包括射流出口速度、射流温度等；物性参数主要包括射流介质的密度、黏度、比热等。CHOO等［4］研究了风机的功耗以及射流喷口和风机发热板间的距离对空气冲击射流换热特性的影响。GARIMELLA等［5］对圆形冲击射流进行了试验研究，研究了喷嘴长度与喷嘴直径之比、雷诺数对换热特性的影响。WEN等［6］对圆形喷射管冲击射流进行了试验研究，研究了雷诺数、喷射导管内螺旋线形状、喷口与换热面间距离对换热效果的影响。

国内外的学者将冲击射流冷却与喷雾射流冷却进行了对比研究［7-9］，发现低热流密度下，单相喷雾射流冷却与冲击射流冷却具有相当的冷却效果，而当热流密度较高时需采用多相喷雾射流冷却才能达到与冲击射流相当的冷却效果。GARIMELLA等［10］对浸没式受限冲击射流冷却的流动特性和传热特性进行了试验研究。……