多孔微通道热沉流动与传热性能研究

摘要

本文提出了一种新型多孔微通道热沉,通过将微通道热沉肋板材质采用多孔介质的方式,在通道与多孔肋板的交界面产生Beavers–Joseph(BJ)边界条件,利用BJ边界上的滑移效应降低微通道内压降.对新型多孔微通道热沉流动传热和压降进行了详细的数值模拟研究,分析了多孔条件(孔隙率、渗透率和惯性因子)对微通道热沉传热和压降等特性的影响.多孔介质内的流动模型采用Forchheimer–Brinkman–extended Darcy模型,质量、动量和能量方程采用有限体积法建模.结果表明,新型多孔热沉可有效改善微通道热沉压降过高问题,与常规热沉相比新型多孔热沉压降下降显著,热阻轻微波动。