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交错排列柱状微结构射流冲击强化换热实验研究




作者: 张永海, 魏进家*, 孔新
发表/完成日期: 2015-05-12
期刊名称: 工程热物理学报,2015, 36(7): 1476-1480.
期卷: 36(7)
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论文简介
对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出交错排列的30 μm × 60 μm, 50 μm × 60 μm,50 μm × 120 μm,30 μm × 120 μm,(宽×高)的柱状微结构,硅片尺寸为10 mm×10 mm×0.5 mm,过冷度为35 K,喷射速度Vj分别为0.5、1、1.5m/s。喷嘴数目分别为1个,4个和9个,直径分别为3mm,1.5mm和1mm。喷嘴出口到芯片表面的距离分别为3mm, 6mm和9mm。实验表明,交错排列柱状微结构的换热效果要好于光滑芯片,临界热流密度随着喷射速度的增加而增加。在雷诺数及其他工况相同的情况下,不同喷嘴数目对换热的影响不同,当n=4时,所有芯片的壁面温度最低,临界热流密度最高,其次是n=9,换热效果最差的是n=1。在雷诺数及其他工况相同的情况下,所有芯片的换热性能在喷射距离s=3mm时最好,其壁温最低,临界热流密度最高,随着喷射距离的增加,其壁面温度逐渐升高,临界热流密度逐渐减小。
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