硅基双分支喷射微通道

沸腾散热新结构

一种用于高热流密度芯片散热的硅基分布式喷射扩展微通道热沉，通过双分支结构抑制气泡堵塞和回流，在低流动阻力下实现稳定沸腾并大幅提升临界热流。

Xia, Hua · 吴慧英 · Liu, Jinya · 刘振宇

International Journal of Heat and Mass Transfer 2026

具体参数

临界热流

{'zh': '1100', 'en': '1100'} W/cm²

传热系数

{'zh': '126.0', 'en': '126.0'} kW/(m²·K)

有效热阻

{'zh': '0.100', 'en': '0.100'} K·cm²/W

压降

{'zh': '37.4', 'en': '37.4'} kPa

温度波动

{'zh': '3.7', 'en': '3.7'} °C

压力波动

{'zh': '1.4', 'en': '1.4'} kPa

技术优势

压降只有 37.4 kPa

在 1100 W/cm² 的临界热流下，泵功耗比普通喷射平面热沉低得多，泵耗能少。

温度波动仅 3.7 °C

双重分支让沸腾更稳定，壁温不会剧烈起伏，芯片热应力小、可靠性高。

压力波动仅 1.4 kPa

两相流的压力脉动被压到极低，管路和接口不易疲劳失效。

应用场景

• 高功率芯片散热：替 GPU/CPU 顶住 1 kW/cm² 级热点，不必降频。
• 微通道热沉：给微通道加喷射和双分支，压住气泡堵塞和回流。
• 数据中心热管理：服务器芯片散热更稳，泵功耗更低，PUE 能降。
• 电子设备热控：高功率电子模块的局部热点能压到 3.7 °C 波动以内。