[實用新型]一種自激振蕩射流微通道散熱器

有效

• 申請號: 202122969109.4
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN216700767U
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 曲久鶴;李九如;陳巨輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H01L23/367
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及電子器件冷卻技術領域，特別是一種自激振蕩射流微通道散熱器，包括進液管，用于泵入工質，工質由進液管進入流入第一分配腔，接著工質被導入第二分配腔后進入自激振蕩器，自激振蕩器上部分為動力噴嘴，中間部分為混合室，兩邊對稱有反饋流道，下部分為出口喉部，工質通過出口喉部流出自激振蕩器，進而流入矩形微通道，通過微通道出口流出，進液管、第一分配腔、第二分配腔為一組分配模塊，左右兩組分配模塊下方為散熱模塊，散熱模塊由十組散熱單元線性陣列而成，散熱單元上部分為自激振蕩器，下部分為矩形微通道。

技術領域

本實用新型涉及電子器件冷卻技術領域，特別是一種自激振蕩射流微通道散熱器。

背景技術

隨著微電子器件釋放熱通量的迅速增加，熱管理技術面臨著巨大的挑戰。傳統的散熱器，針翅片陣列，風扇輔助的散熱器已經接近他們的極限約100W/ cm2。沖擊射流可以有效破壞邊界層，增大流體內部的擾動，使得傳熱能力增強。射流停滯點處由于低溫流體的沖擊對邊界層造成了破壞，溫度能夠得到很好的控制，冷卻效果優良。然而隨著與停滯點之間距離的增加，Nusselt 數急劇減小。穩定射流中射流停滯點不隨時間變化，一段時長內射流有效冷卻區域固定不變，對流場擾動影響的范圍有限。而隨著流動的發展，有效冷卻區域外的流場所受擾動影響小并逐漸趨于穩定，由此逐漸增厚的邊界層將對傳熱造成極大的負面影響。因此考慮采用振蕩器作為射流發生器，以其出口射流的擺動特性增大流場擾動范圍，改善穩定射流對流場影響不均衡的劣勢。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬提供了一種自激振蕩射流微通道散熱器，解決了傳統射流微通道散熱器沖擊射流對流場擾動有限的缺點。

為實現上述自激振蕩射流微通道散熱器以其出口射流的擺動特性增大流場擾動范圍的目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種自激振蕩射流微通道散熱器，包括所述進液管，用于泵入工質，工質由所述進液管進入流入所述第一分配腔，接著工質被導入所述第二分配腔后進入所述自激振蕩器，所述自激振蕩器上部分為所述動力噴嘴，中間部分為所述混合室，兩邊對稱有所述反饋流道，下部分為所述出口喉部，工質通過所述出口喉部流出所述自激振蕩器，進而流入所述矩形微通道，通過所述微通道出口流出。所述進液管、第一分配腔、第二分配腔為一組分配模塊，左右兩組分配模塊下方為所述散熱模塊，所述散熱模塊由十組散熱單元線性陣列而成，散熱單元上部分為所述自激振蕩器，下部分為所述矩形微通道。

優選的，所述散熱單元有十組，呈線性陣列組成散熱模塊，其中所述第二分配腔左右兩邊呈交錯排布，所述第一分配腔呈對稱分布。

優選的，所述分配模塊分左右兩組分布于散熱模塊上部。

優選的，所述自激振蕩器開設有圓角。

與現有技術相比，本實用新型擬提供了一種自激振蕩射流微通道散熱器，具備以下有益效果：

采用自振蕩微通道散熱器作為冷卻方式時，由于柯恩達效應，從動力噴嘴噴出的動力射流將附著在混合室的兩個側壁之一，流場因此呈現出不對稱的狀態，由于流場的不對稱，兩個反饋流道之間產生壓差，從而使得動力噴嘴底部的射流方向產生變化，由于自激振蕩器左右對稱，其內部的流場、壓力場左右重復相同的過程，導致射流方向反復改變，呈現周期性脈動的特征，故其出口射流具有擺動振蕩的特性，掃掠范圍較大，有效冷卻覆蓋面較廣，且自振蕩微通道散熱器非穩態的擺動射流可以不斷破壞邊界層，周期內其影響范圍內的各單位區域間所被帶走的總熱量差異較小，改善了靶面的溫度均勻性。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為散熱單元等軸側圖

圖3為散熱單元右視圖。

圖中：1第二分配腔、2第一分配腔、3矩形微通道、4微通道出口、5散熱模塊、6自激振蕩器、7進液管、8分配模塊、9反饋流道、10動力噴嘴、11混合室、12出口喉部。