Numerical investigation on flow and heat transfer characteristics in honeycomb-like microchannel heat sink encapsulated with phase change material

散热片 传热 材料科学 微通道 机械 压力降 强化传热 热阻 热的 等温过程 热力学 传热系数 物理 纳米技术
作者
Yingna Chen,Yijie Zhuang,Jing‐Chun Feng,Si-Min Huang
出处
期刊:Applied Thermal Engineering [Elsevier]
卷期号:232: 121060-121060 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2023.121060
摘要

The present study proposes a novel model to numerically investigate the flow and heat transfer characteristics of a honeycomb-like microchannel heat sink (MCHS) encapsulated with phase change material (PCM). Compared with a single MCHS, the hybrid MCHS combines the advantages of microchannels in terms of micro efficiency with the isothermal phase change effect of PCM. The finite volume method is used to discretize the three-dimensional flow and heat transfer processes within the hybrid MCHS. Special attentions are paid to the effects of PCM, geometric parameters and local hot spots on the temperature uniformity and flow heat transfer performance. The results show that the honeycomb inflow structure design and the thermal management characteristics of PCM phase change cooling exhibit better temperature uniformity and cooling performance. The overall performance of the heat sink is best at microchannel height of 0.09 mm and inlet number of 5 under the range of parameters studied. Adjusting the channel height from 0.06 mm to 0.09 mm at a volume flow rate of 10 mL∙min−1 can reduce the thermal resistance by 51 % and the pumping power by nearly 20 %. Increasing the number of microchannel inlets results in better heat transfer performance, but this improvement comes at the expense of larger pressure drop. When a local hotspot occurs, the hybrid MCHS can reduce the temperature peak by 2–5 K, achieving a smoother temperature distribution.

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
zzzzzz完成签到 ,获得积分20
刚刚
刚刚
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
十三四发布了新的文献求助10
2秒前
赫青亦完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
高大黄蜂发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助Qiis采纳,获得10
4秒前
4秒前
常天真完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
小蘑菇应助韩饱饱采纳,获得30
5秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
乐乐应助hyhyhyhy采纳,获得10
6秒前
常天真发布了新的文献求助10
7秒前
JamesPei应助无语的彩虹采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助rossliyi采纳,获得10
8秒前
爆米花应助yuhanz采纳,获得10
8秒前
Ava应助高岩采纳,获得10
9秒前
朝明完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
litiezhu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Qi发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
67完成签到,获得积分10
11秒前
Hello应助zzz采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
小Z发布了新的文献求助10
11秒前
peekaboo完成签到,获得积分10
12秒前
尊敬的寄松完成签到,获得积分10
12秒前
不会科研发布了新的文献求助10
12秒前
所所应助寒冷的书瑶采纳,获得10
12秒前
打打应助cjjwei采纳,获得10
15秒前
FashionBoy应助wyy采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7778635
关于积分的说明 16232424
捐赠科研通 5186891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775644
邀请新用户注册赠送积分活动 1758672
关于科研通互助平台的介绍 1642237