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《多孔交错互通微通道的制造与强化传热》是一篇关于微尺度传热技术研究的学术论文。该论文聚焦于多孔交错互通微通道结构的设计、制造及其在强化传热方面的应用,旨在探索一种能够提高微尺度传热效率的新方法。
随着微电子设备和微型化系统的发展,对高效散热的需求日益增加。传统的传热方式在微尺度下往往受到限制,难以满足高密度热流的散热需求。因此,研究人员开始关注新型微通道结构,以提升传热性能。其中,多孔交错互通微通道因其独特的几何特征,成为研究的热点。
多孔交错互通微通道是一种具有复杂内部结构的微通道系统。其特点在于通道内部存在多个相互连通的孔隙,并且这些孔隙按照一定的规律排列,形成交错的结构。这种设计不仅增加了流体的流动路径,还增强了流体与壁面之间的接触面积,从而提高了传热效率。
在制造方面,该论文详细介绍了多孔交错互通微通道的加工工艺。研究者采用了微机电系统(MEMS)技术,结合光刻、蚀刻和沉积等方法,实现了高精度的微通道结构制造。通过优化工艺参数,如蚀刻深度、角度控制和材料选择,成功制备了具有稳定结构和良好表面质量的微通道样品。
为了验证多孔交错互通微通道的传热性能,论文进行了大量的实验研究。实验中使用了不同流量和温度条件下的流体进行测试,并通过热成像和温度传感器等手段记录了传热过程中的温度分布情况。结果表明,与传统单通道相比,多孔交错互通微通道在相同条件下表现出更高的传热系数。
此外,论文还对多孔交错互通微通道的流体动力学特性进行了数值模拟分析。利用计算流体力学(CFD)软件,建立了三维模型并模拟了不同工况下的流场和温度场分布。模拟结果与实验数据高度吻合,进一步验证了该结构在强化传热方面的有效性。
研究还发现,多孔交错互通微通道的传热性能受到多种因素的影响,包括孔隙尺寸、通道间距、流体速度以及材料导热性等。通过对这些参数的优化,可以进一步提升传热效果。例如,增大孔隙尺寸可以增加流体的湍流程度,从而增强对流传热;而减小通道间距则有助于提高单位体积内的传热面积。
该论文的研究成果对于微尺度传热技术的发展具有重要意义。多孔交错互通微通道作为一种新型的传热结构,为高密度电子器件、微型冷却系统以及能源转换装置提供了新的解决方案。同时,该研究也为后续的微通道设计和制造提供了理论依据和技术支持。
总体而言,《多孔交错互通微通道的制造与强化传热》是一篇具有创新性和实用价值的学术论文。它不仅推动了微尺度传热领域的研究进展,也为相关工程应用提供了重要的参考。未来,随着制造技术的不断进步,多孔交错互通微通道有望在更多领域得到广泛应用。
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