红外与激光工程
2024, 53(2): 20230567
中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系,安徽 合肥 230027
为降低激光加热面的最高温度,提升热面温度均匀性,提出一种射流冲击强化表面的综合散热方法。引入兼顾散热和流阻特性的综合评价指标performance evaluation factor(PEC)进行数值研究并与传统微槽道散热特性进行了对比分析。结果表明,降低冲击距离会使冲击区边界层变薄,增大横向流动速度,涡心向中心入口处移动,以此提高换热效率,不仅降低了系统最高温度,而且实现了温度均匀性。经过对比发现无量纲射流冲击距离为0.25时PEC最大,因此该系统最适用于激光热源的散热。此外,热应力与应变分析结果表明,在同种材料的屈服极限下,该系统所能承受的激光热流密度明显高于微槽道冷却系统,换热性能更好、适用性更强。
激光冷却 射流冲击 强化表面 微槽道 综合评价 热应力 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0514001
西南科技大学土木工程与建筑学院, 四川 绵阳 621010
针对矩形、三角形和梯形3种微结构换热器内的流动和换热特性进行分析,并采用数值模拟的方法计算不同高宽比情况下3种微槽道结构散热器的流动和换热特性。结果表明:微槽道的摩阻系数随着雷诺数Re的增加而降低,但是随着高宽比的增加而增大;在相同的Re和高宽比时,矩形槽道的摩阻系数最大,三角形槽道的摩阻最小;当槽道类型和高宽比确定时,努塞尔数Nu随着Re的增加而增加,但是增加趋势逐渐趋于平缓。考虑进口效应等因素的影响,对不同槽道内的换热特性进行分析,给出了符合不同结构槽道的换热关系式。
测量 激光器 冷却 微槽道 流动 换热 激光与光电子学进展
2013, 50(4): 041202