两相岐管式微通道均热热沉内气液两相流流动与传热特性研究

两相岐管式微通道(MMC)热沉具有低热阻、结构紧凑、所需冷却液量小、流率低、沿流动方向温度分布均匀等优点，所以成为发展大功率半导体激光器等的关键技术之一。从结构上讲，两相MMC热沉内，流体流经换热面的路径为"∏"型通道，即流体首先经入口以垂直于换热面的方向流入与换热面平行的微通道；然后流经微通道受热发生相变，最后在出口以垂直于换热面的方向流出。从换热机理上讲，两相MMC热沉中包含受迫对流沸腾与射流冲击换热，两种传热方式均具有很高的传热率。通过合理设计通道长度、入口和出口尺寸等参数可以将两种换热方式合理有效地结合，实现高热流通量换热，同时使换热表面温度分布更为均匀。由于正确认识和深刻理解两相MMC热沉内两相流体流动与传热特性是上述工作的前提和保证，所以本项目的目的是研究岐管式微通道内两相流体的流动与传热特性，进而分析研究通道尺寸、入口及出口条件和岐管设计对两相多通道MMC热沉综合性能的影响。