1、近年來，電子元器件及設備已經滲透到高科技和現(xiàn)代生活的各個領域，其大功率、高集成度、高熱流密度的發(fā)展趨勢，使得微機電系統(tǒng)的散熱冷卻技術面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。而矩形截面微通道熱沉作為一種高效的散熱手段，具有結構簡單、緊湊、制造加工較易等優(yōu)點而受到研究人員的廣泛關注。論文從影響熱沉散熱性能的因素考慮，研究了矩形截面微通道熱沉的散熱性能。
　　首先，針對矩形通道內流體單相穩(wěn)態(tài)層流流動與換熱問題，理論推導了均勻熱流密度邊界條件下，矩形通道內充分發(fā)

2、展層流流動的速度分布以及對流換熱努賽爾數(shù)Nu的解析表達式。指出，通道內垂直于通道高度方向的任意截面，速度分布均呈拋物線狀，且截面最大速度是截面平均速度的1.5倍;努賽爾數(shù)Nu是一常數(shù)，大小與通道高寬比α有關，當通道高寬比趨于無窮大時，Nu趨近于固定值8.23，這與相關實驗研究的結論吻合良好。
　　其次，通過數(shù)值模擬的方法建立了銅基矩形截面微通道熱沉的三維共軛傳熱模型，研究了以純水為冷卻介質，系統(tǒng)泵功和熱沉基本尺寸不變的條件下，熱沉

3、總熱阻隨通道高寬比α、通道孔隙率β以及通道數(shù)N的變化規(guī)律;并在此基礎上，研究了熱沉的最佳通道結構參數(shù)配置以及以最佳通道結構為例，探討泵功對熱沉性能的影響。指出，通道高寬比α、通道孔隙率β以及通道數(shù)N對熱沉散熱性能的影響主要體現(xiàn)在這三個參數(shù)所耦合影響著的熱沉總熱阻的三個組成部分（固體導熱熱阻Rcond、流體對流換熱熱阻Rconv、流體熱量熱阻Rheat）的熱阻值是增大抑或是減小。熱沉總熱阻的變化趨勢取決于三者變化量之間的平衡關系。研究還發(fā)

4、現(xiàn)，泵功是影響熱沉熱阻的重要參數(shù);當熱沉結構固定時，在一定范圍內增大系統(tǒng)泵功，能夠顯著增強熱沉散熱性能。
　　最后，從冷卻介質的角度考慮，研究了新一代冷卻介質——納米流體應用于微通道熱沉，其基液性質、納米顆粒體積分數(shù)、顆粒種類及尺寸等參數(shù)對熱沉散熱性能的影響;并探討了納米流體在微通道中的流動壓降特性。發(fā)現(xiàn)，納米流體基液的性質及顆粒體積分數(shù)對熱沉散熱性能有著重要的影響;相反，顆粒種類及尺寸的變化對熱沉散熱性能影響不大;低體積分數(shù)的納