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60 低 温 建 筑 技 术 2016年第2期 (总第212期) DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．02．021 粗糙元对矩形微通道 内层流流动的影响 曾素均， 邵宝东 (昆明理工大学土木工程学院工程力学系， 昆明 650500) 【摘 要】 以带三角形、矩形、梯形、半圆形壁面粗糙元的矩形微通道为研究对象，通过数值模拟研究分析了 粗糙元段压降、努塞尔数以及热源器件接触面上的温度。结果表明，三角形粗糙元间距为0．3mm的矩形微通道内 的散热性能较好 ，与光滑矩形微通道相比，热源器件接触面上的温度可以降低 10．41％。 【关键词】壁面粗糙元；矩形微通道；压降；努塞尔数数；散热性能 【中图分类号】TU832．23 文【献标识码】 B 文【章编号】 1001-6864(2016)02-0060一o4 EFFECT oFRoUGH ELEMENT ON LAM INAR FLoW IN RECTANGULAR M ICRo．CHANNEL ZENGSu-jun， SHAOBaodong (DepartmentofEngineeringMechanics，ArchitecturalEngineeringInstitute， KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China) Abstract：Thispapertakesontherectangularmicro-channelwithtriangle，rectangle，trapezoidand hemicyclewallroughelementastheresearchobject，whichanalysesthepressuredrop，thenussehnun— berandthetemperatureofheatsourcedevicecontactsurfaceontheperiodofroughelementbynumeical simulation．Theresultsshow thatthetriangularrough elementspacingof0．3mm in rectanuglra micro— channelheatdissipationperformanceisgood，compareswith thesmooth rectanug lra microchannel，the temperatureoftheheatsourcedevicecontactsurfacecanbereducedby10．41％． Keywords：wallrough element；rectanuglarmicro—channel；pressuredrop；Nusseh Numbers；heat dissipatingperformance 近年来，随着工业微型化的发展，微通道散热器 微通道散热器内粗糙元形状及间距进行选择，为设计 已得到广泛应用。如何进一步增强散热性能，成为现 出具有较好散热性能的微通道散热器提供参照。 今急需解决的问题。通过研究发现，这可以通过增加 1 物理模型和数学描写 壁面粗糙度来解决。 矩形微通道材料为硅，流体工质为去离子水。所 关于微通道内粗糙表面对流动和传热的影响，Ra— 选取的分析单元如图 1所示。对分析单元作如下假 wool等…研究发现粗糙元形状对微通道 内压降影响 设：工作流体为三维稳态不可压缩层流；稳定的流场 非常显著；Natrajan等 实验研究了表面粗糙度对矩 分布和传热过程；忽略