李慧君，匙文涛，李东，王业库

基于纵间距及截面形状的错排微肋阵流动特性数值分析

李慧君，匙文涛，李东，王业库

（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003）

微肋阵结构为解决微电子设备超温问题开辟了新方向。建立了纵间距分别为800 µm、1 200 µm、1 600 µm，截面形状为方形和圆形的错排微肋阵模型。在50≤≤600的条件下，计算分析了不同纵间距及截面形状对错排微肋阵内流动特性的影响。研究结果表明：纵间距越小，微肋阵内边界层流动分离现象出现越晚；方形微肋阵流动分离现象早于圆形微肋阵；纵间距越小的微肋阵壁面处，双子涡不对称现象越明显；微肋阵内压差与流速成正比，与纵间距成反比；非光滑结构的微肋能显著增大微肋阵内压降，纵间距为800 µm的方形微肋阵内压差比纵间距为800 µm的圆形微肋阵内压差大25%；从扰动增强促进流体混合的角度来看，纵间距为800 µm的方形错排微肋阵为最优。

微肋阵；纵间距；截面形状；漩涡；压降

0 引言

目前，芯片高效散热问题成为制约微电子设备发展的关键问题[1]。文献[2]对微通道内流动与换热做了大量的实验研究，结果表明微通道具有强大的换热能力。文献[3]研究微通道单柱绕流特性时发现，当>200，可以更好地发挥微圆柱强化流体混合的效果。文献[4]利用流动可视化技术对微肋阵的流场进行了定量分析后发现，在100≤≤700时，微肋阵内有3种流态，即稳态流动、准稳态向非定常过渡流动、非定常流动。文献[5]研究了端壁效应对微肋阵换热的影响后发现，换热系数随着和高径比的升高而升高。文……