清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Topologically optimized manifold microchannel heat sink with extreme cooling performance for high heat flux cooling of electronics

微通道 压力降 散热片 热流密度 材料科学 电子设备冷却 机械 体积流量 入口 热力学 传热 机械工程 物理 纳米技术 工程类
作者
Jianhong Zhou,Mingxiang Lu,Qi Zhao,Qiang Li,Xuemei Chen
出处
期刊:Applied Thermal Engineering [Elsevier]
卷期号:241: 122426-122426 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2024.122426
摘要

The manifold microchannel heat sink (MMCHS) has become one of the most promising cooling solutions for high heat flux electronics due to its lower pressure drop and higher temperature uniformity compared to the traditional microchannel heat sink (MCHS). However, the microchannel configurations in previous MMCHS are dominated by parallel, straight microchannels, which would limit their further enhancement in cooling performance. In this work, we designed the microchannel configuration in the MMCHS using a topology optimization method and proposed a manifold microchannel heat sink with a topologically optimized microchannel substrate (MMCHS-TOMS). The thermohydraulic performance of the MMCHS-TOMS was experimentally and numerically studied. The results showed that the microchannel configuration with optimal cooling performance is achieved at a width ratio of inlet to outlet (Win/Wout) = 0.5 and inlet pressure (Pin) = 10 Pa. The MMCHS-TOMS demonstrates a uniform flow distribution in adjacent arrays, and the discrepancies of volumetric flow rate (V̇d) among all inlets are less than 6 %. The MMCHS-TOMS is capable of removing 1570 W/cm2 heat flux under a footprint area of 42 × 10.5 mm2 with a pressure drop of 11.9 kPa, in which the volumetric flow rate and inlet temperature are 3 L/min and 293 K, respectively. With a volumetric flow rate of 1 L/min and a heat flux of 687 W/cm2, the MMCHS-TOMS achieved a maximum cooling coefficient of performance (COP) of 78273, which is the highest value reported up to date. Moreover, oscillations in temperature (mild) and pressure drop (large) are observed in the MMCHS-TOMS when violent boiling occurs; the system stability caused by those oscillations can be suppressed via increasing the volumetric flow rate, although the COP would thus be reduced.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
34秒前
jackone完成签到,获得积分10
35秒前
Ace完成签到 ,获得积分10
53秒前
繁荣的青旋完成签到,获得积分10
1分钟前
可爱的函函应助Suchen136采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Suchen136发布了新的文献求助10
1分钟前
poki完成签到 ,获得积分10
1分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
juan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大胆中恶发布了新的文献求助10
2分钟前
小马甲应助Suchen136采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
上官若男应助义气的书雁采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
Suchen136发布了新的文献求助10
3分钟前
chenkui发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
清净163发布了新的文献求助10
3分钟前
chenkui完成签到,获得积分10
3分钟前
榴下晨光完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研通AI5应助坚强的霆采纳,获得10
4分钟前
18056778207完成签到,获得积分10
5分钟前
传奇3应助18056778207采纳,获得10
5分钟前
jfc完成签到 ,获得积分10
6分钟前
lanxinge完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
michaelvin发布了新的文献求助10
6分钟前
方白秋完成签到,获得积分10
7分钟前
紫熊完成签到,获得积分10
7分钟前
脑洞疼应助一口亮锅采纳,获得10
8分钟前
清净163完成签到,获得积分10
8分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
9分钟前
Rachel完成签到 ,获得积分10
9分钟前
Benhnhk21完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
10分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得30
10分钟前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 1050
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
England and the Discovery of America, 1481-1620 600
Teaching language in context (Third edition) by Derewianka, Beverly; Jones, Pauline 550
2024-2030年中国聚异戊二烯橡胶行业市场现状调查及发展前景研判报告 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3590766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3159159
关于积分的说明 9522001
捐赠科研通 2862045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1572929
邀请新用户注册赠送积分活动 738282
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 722769