微通道换热器

1、微通道换热器，微通道换热器，1，微通道发展史2，微通道结构特性和优化处理3，国内外微结构换热器研究现状4，微通道换热器的实例应用，微通道发展史，所谓微通道换热器是三维结构单元，可以使用特殊的微加工技术进行传热。水压等效直径小于1mm的换热器通常称为微通道换热器。微通道开发历史，工程背景：高密度电子设备的冷却和微机电系统的传热问题。具有微通道开发历史、高导热系数的材料构成，传热过程是通过通道壁向通道输送的底部添加的热量。微通道的结构特征，1，微通道的流动特性微通道换热器的特性尺度在微米到亚微米尺度范围内，因此不仅涉及空间尺度的消化，还涉及更复杂的尺度效应。1、微尺度效应2、入口段效应、微通道的流

2、动特性、1、微尺度效应气体单相流动时，通道直径当量小于200m时，流动和传热受气体薄效应的影响。对于液体单相流，微通道直径为381m时，微通道摩擦和努塞数不能根据现有宏理论公式计算。对于两相流，微尺度通道中界面现象的表面张力受到很大影响，改变了流型分布和转换标准。由于表面张力的影响，流中不存在非球形气泡。表面张力对微流的影响通常出现在两相微流的早期阶段，随着混合级别的增加和相同壁面接触角度的增加，其影响也逐渐减少。微通道的流动特性，2，入口效应微电子器件的大小一般较小，集成到这些元素中的微通道的长度较小。因此，在等效直径不大的情况下，流动趋于充分发展，入口段效应对工作流体流动的影响非常重要。微

3、通道的流动特性，第二，微通道的流体传热特性微通道对流换热不同于宏通道的传热机制。受多种因素影响的微通道传热(例如通道形状、壁粗糙度、流体质量、表面过热、分子平均自由路径与通道大小的比率)显示了一些特殊特征。1、基于热导率的传热效率趋势2、流速对传热效率的影响3、微通道加工材料选择4、临界热流密度5、入口效果、微通道优化处理、微通道结构从二维发展到三维。典型的微通道(包括圆形、矩形、v形、梯形、双梯形等截面造型，以及基于当前热边界层中断技术的交错结构)中，会出现流动分布不均、分布不均、二维微通道导致的局部冷却不好的问题。三维结构的一般树状分形结构、双层树状结构、t形分形流体网络、哺乳动物呼吸系统

4、树状分形微管道结构和仿蜂窝结构的分形网络。微通道优化加工，三维通道加工制造技术：光刻(LIGA)技术准分子激光微加工技术双光子聚合(TPP)加工技术随着加工制造技术的发展，一些复杂的机械表面现已实现。但是从目前国际小型机械产品的生产来看，三维复合微成形在技术上还没有得到很好的解决，正在积极开发新的、高效的微加工和微成形技术。国外研究现状、Robert J.Kee等研究了由4层微通道组成的陶瓷逆流微通道换热器，整体大小与手掌大小相似。包括双层热流微通道和双层冷流微通道。其中，冷流层和热流动层之间的流动方向相反。另外，增加板面流体扰动的微通道的新设计充分实现了热流和冷却流动的错流，增加了传热面积，

5、实现了最大的传热效率。、国外研究现状、J.JBrandner等提到的微结构换热器是指包含微通道(逆流和交错流等)、微柱(包括对称和不对称)等微结构的换热器，通过比较研究不同微结构，影响的关键因素包括微结构的特性大小、形状、排列方式、流体的状态(层流或湍流)罗伯特nacke提到了通过冷却剂冷却热空气的通道，或具有平行不连续针脚微结构阵列的交错流换热器，他发现蛇通道换热器的传热效率比长度相同的普通直通道换热器提高了约20%。国外研究现状，托马斯芬开汽缸微换热器，汽缸内部有多层微尺度的热流道和冷流道，彼此之间的分层足够传热，热流道和冷流道相互垂直形成隔行流动，这种微换热器具有995m2/m3的比表面

6、积，工作温度最低可达950 。国内研究现状，北京化工大学提出了一种新的复合微结构换热器，它以金属基板为导热单位，以有微结构的高分子材料为冷却装置。微通道换热器的应用，微通道在汽车空调上的应用，主要集中在汽车空调冷却系统上，主要是因为高蒸汽密度、比热和容量冷却能力，适合开发小管径换热器的充电和高工作压力。微通道换热器应用，热泵空调的微通道，目前微通道换热器仅用作单冷却空调冷凝器。微通道换热器用作热泵蒸发器，主要受翅片表面凝结水去除问题的困扰。微通道换热器的应用，微通道在压缩机上的应用，在工业制冷和制冷领域，压缩冷凝装置换热器仍然是管针换热器，系统的能效不高，整个行业的能源浪费严重。在压缩冷凝装置中应用微通道换热器不仅可以提高装置的能效，增强产品竞争力，还可以节约工业制冷能耗，促进制冷空调产业的节能。结论，微通道换热器具有结构紧凑、传热效率高、质量轻、运行安全可靠等特点。广泛用于微电子、航空航天、医疗、化学生物工程、材料科学、高温超导体的冷却、薄膜沉积的热控、强激光反射镜的冷