一种改善流量分布不均的微通道热沉

本技术涉及一种改善流量分布不均的微通道热沉，属于热交换领域。

背景技术：

1、近年来，随着科学技术迅速发展，微加工技术和微电子工艺的进步，电子仪器设备的尺寸越来越小，热负荷却不断增强，具有瞬态热流密度高，散热面积小的特点。在此背景下，传统冷却技术已无法满足众多先进系统在热设计、管理和控制方面的需求。散热不足会导致微型设备及器件的稳定性和工作寿命。因此，如何解决高热流密度微型设备及器件的散热问题受到了广泛关注。

2、相比传统的热沉，微通道热沉因其尺寸小、换热能力强、运行稳定的优点，具有显著的应用前景。同时由于通道的结构、入口和出口的位置、流动方向等因素的影响，通道内的流量在实际运行中会有分布不均的问题。由于流场和温度场高度耦合，流量分布不均会导致局部温度过高、热效率降低、材料变形等问题，从而严重影响换热器的整体性能。因此，改善微通道热沉的流量分布不均是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型需解决的技术问题：目前微通道热沉内流量分布不均，导致局部温度过高、热效率降低、材料变形等。

2、有鉴于此，有必要提供一种改善流量分布不均的微通道热沉，使微通道热沉内流量分布均匀，达到更优的换热效果和能力，使用该微通道热沉的电子器件的温度能够完全满足使用要求。

3、其传热机理是流体横掠针肋的对流换热，结合螺旋挡板产生的离心力可以调节工作介质的分布，即减少后端进口缓冲区内的流体以补偿前端进口缓冲区的流体，从而增加微型通道换热器的流体均匀性。在保证传热性能的基础上，改善流体分布均匀性，从而提高电子器件温度分布的均匀性。

4、一种改善流量分布不均的微通道热沉，包括盒状的主体1和设于所述主体上的盖板2。

5、主体包括若干直肋16，直肋16高度与主体高度一致，直肋16等间距排布形成微通道区域；分别设置在直肋16两端的进口缓冲区13、出口缓冲区14；对称设置在进口缓冲区13、出口缓冲区14的进口管11和出口管12，进口管11和出口管12分别与外部管路相连接；以及，设置在进口缓冲区13的螺旋挡板15。

6、所述螺旋挡板15产生的离心力可以调节流体的分布，即减少后端进口缓冲区13内的流体以补偿前端进口缓冲区13的流体，从而增加微型通道换热器的流体均匀性。

7、所述盖板2上设置有针肋21，形成间隔分布的针肋带，针肋带的分布与所述微通道区域相对应。针肋21截面为圆形，针肋21的排列方式采用叉排。针肋21在有效地增大传热面积、提高传热效率的同时，极大地提高被冷却表面温度分布均匀性。

技术特征：

1.一种改善流量分布不均的微通道热沉，其特征在于：包括主体、盖板、进口管、出口管、进口缓冲区、出口缓冲区、螺旋挡板、直肋和针肋；所述直肋设置有多组，多组所述直肋将所述主体分割成微通道区域；所述盖板上设置的针肋沿所述微通道区域的长度方向间隔分布；所述螺旋挡板固定于所述进口缓冲区内。

2.如权利要求1所述的一种改善流量分布不均的微通道热沉，其特征在于，所述直肋均匀间隔布置。

3.如权利要求1所述的一种改善流量分布不均的微通道热沉，其特征在于，所述进口管与所述出口管对称分布于所述主体两端，所述进口管与所述出口管直径相同。

4.如权利要求1所述的一种改善流量分布不均的微通道热沉，其特征在于，所述针肋的截面为圆形。

5.如权利要求1所述的一种改善流量分布不均的微通道热沉，其特征在于，所述螺旋挡板的直径与进口缓冲区的宽度相等。

技术总结本技术涉及一种改善流量分布不均的微通道热沉，属于热交换领域，它由主体(1)、盖板(2)、进口管(11)、出口管(12)、进口缓冲区(13)、出口缓冲区(14)、螺旋挡板(15)、直肋(16)和针肋(21)组成。本技术主要从改善进口缓冲区流体分布的角度提出了一种新型微通道热沉，并在盖板上设置针肋结构，增强流动沸腾稳定性，改善流量和温度分布不均的问题，提高了热沉工作的稳定性和使用寿命。技术研发人员：洪雪康,刘益才,艾鹏程,伍伟杰受保护的技术使用者：中南大学技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/9