分布式射流针翅微通道散热器

热通量超 1000 W/cm²

针翅结构将临界热通量提升超过一倍，在 66.3 kPa 低压降下耗散 1041 W/cm²，并显著降低热阻。

Jinya, Liu · 吴慧英 · Xia, Hua · Jiru, Wei · 刘振宇

International Journal of Heat and Mass Transfer 2025

具体参数

临界热通量提升幅度（JIPM）

{'zh': '107', 'en': '107'} %

耗散热通量

{'zh': '1041', 'en': '1041'} W/cm²

压降

{'zh': '66.3', 'en': '66.3'} kPa

有效热阻降低幅度（JIPM）

{'zh': '59.2', 'en': '59.2'} %

有效热阻降低幅度（JSPM）

{'zh': '60.5', 'en': '60.5'} %

技术优势

临界热通量翻倍以上

针翅结构提供更多成核位点并形成稳定环状流，避免局部干涸，使临界热通量较光滑微通道提升107%~149%。

超高热流密度耗散能力

JSPM 在射流速度 2.58 m/s、入口过冷度 31 °C 时耗散热通量1041 W/cm²，压降仅 66.3 kPa。

高热传导系数与低热阻

针翅结构增大了换热面积并增加成核位点，使传热系数提升148%~169%，有效热阻降低55.8%~60.5%。

优异的温度均匀性

针翅结构强化流体扰动、促进相位均匀分布并防止回流，从而获得良好的基板温度均匀性和流动沸腾稳定性。

应用场景

• 芯片级散热：直接为高功率芯片提供超高热流密度冷却，替代传统风冷或单相液冷。
• 高功率芯片热管理：用于高功率芯片热管理，确保其在超高热流下稳定运行，延长寿命。
• 高热流密度电子器件冷却：为高热流密度电子器件提供高效两相冷却，解决局部热点问题。
• 微电子封装散热：集成于微电子封装中，提升封装级散热能力，支持更高功率密度。