菱形微通道圆盘热沉流动传热的数值模拟研究及优化

采用CFD技术对菱形微通道以及平直微通道内流动传热进行数值模拟,获得微通道热沉及其内部流体的温度场、速度场和压力场,探究不同工况下的流动传热效果及强化传热机理,并基于场协同原理和[火积]耗散理论,对不同工况下微通道的流动传热效果进行优化分析。分析温度场和速度场的协同程度和热量传递过程的不可逆耗散程度,以微通道热沉温度水平及散热量为主要评价指标。研究结果表明,菱形微通道具有较好的传热效果,在层流变发热量条件下,发热量q=20 W时散热效果最佳,在层流变微通道高宽比条件下,高宽比α=0.5时热沉传热效果最好。