來源：International Journal of Thermal Sciences

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2025.110651

01 背景介紹

隨著電子設備（數(shù)據(jù)中心芯片、電動汽車電池等）小型化與功率密度提升，50% 以上電子設備故障源于散熱不足，傳統(tǒng)空冷無法滿足高功率需求，液冷板因結構成熟、安全性高成為主流冷卻方案?，F(xiàn)有微通道液冷板存在 “傳熱增強與流阻升高” 的矛盾，需通過介質(zhì)優(yōu)化與結構協(xié)同解決該平衡問題。

02 成果掠影

近日，南京工業(yè)大學王瑜團隊創(chuàng)新性地提出了將TiO?/H?O納米流體與交錯逆流矩形微通道液冷板相結合，建立了一種協(xié)同冷卻機制，在提高換熱效率的同時最小化流動阻力，并通過數(shù)值模擬和實驗系統(tǒng)地研究了納米顆粒種類、體積濃度等因素對冷卻效果的影響（1-5體積%）、入口流速（0.3-0.7 m/s）和初始溫度（31-39 ℃）對冷卻板的熱工水力性能的影響。結果表明，在所測試的納米流體中，TiO?實現(xiàn)了最顯著的傳熱增強，與5體積%的純水相比，其努塞爾數(shù)（Nu）增加了16.6%。盡管較高的納米顆粒濃度顯著增加了流動阻力，提高入口速度可改善傳熱采用Box-Behnken響應面法（RSM），優(yōu)化了反應器的最佳操作條件（1體積%，0.511 m/s，34.6 ℃），在低流動阻力約束下產(chǎn)生31.98%的Nu增加。實驗驗證表明，在0.6 m/s和1體積% TiO?/H?O納米流體下，與純水相比，接觸表面溫度降低了4.89%，最大Nu提高了32.86%。此外，提出了一種新的Nu關聯(lián)式，并與實驗數(shù)據(jù)、模型預測和已發(fā)表文獻的結果進行了對比驗證。這些發(fā)現(xiàn)為具有嚴格熱管理要求的大功率電子器件提供了一種實用而有效的冷卻解決方案，為學術研究和工程應用提供了有價值的見解。研究成果以“Staggered counterflow rectangular microchannel liquid-cooled plate based on nanofluids for enhanced heat transfer performance”為題發(fā)表在《International Journal of Thermal Sciences》期刊。

標簽： 液冷、數(shù)據(jù)中心等 點擊： 評論: