Die herkömmliche luftgekühlte Kühltechnik kann den Kühlbedarf von elektronischen Bauteilen mit hohen Wärmestromdichten derzeit nicht mehr erfüllen, und die Flüssigkeitskühlungstechnik ist zu einem aktuellen Forschungsschwerpunkt geworden. Der strahlungsgekühlte Wasserkühler als eine Art Flüssigkeitskühltechnik nutzt hauptsächlich Düsen, um das Arbeitsfluid auf die Feststoffoberfläche zu sprühen, um die Wärmeabfuhr zu erreichen. Diese Studie untersucht den Einfluss der Hauptparameter des strahlungsgekühlten Wasserkühlers (Spritzflächenverhältnis, Anzahl der Düsen, Vorhandensein von Mikrokanaälen) auf die Leistung des Kühlers. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass das optimale Spritzflächenverhältnis 0,14 beträgt, wobei die durchschnittliche Temperatur der Kühlbodenplatte 55,8 ℃, der Druckverlust 5,35 kPa, die Nusselt-Zahl und der Wärmeübergangskoeffizient jeweils 28,1 und 3,45 kW/(m2·K) betragen; die optimale Anzahl der Düsen ist 4, wobei die durchschnittliche Temperatur der Kühlbodenplatte mit 51,4 ℃ am niedrigsten ist, der Druckverlust 5,52 kPa, die Nusselt-Zahl und der Wärmeübergangskoeffizient die höchsten Werte von 35,2 bzw. 4,33 kW/(m2·K) erreichen und lokale Hotspots effektiv beseitigen; die Erhöhung der Mikrokanaäle verbessert die Gesamtheizleistung des Kühlers deutlich, wobei die durchschnittliche Temperatur um 3 bis 6 ℃ gesenkt wird. Bei 4 Düsen kann durch die Anordnung von Mikrokanaälen die Nusselt-Zahl von 35,2 auf 43,3 und der Wärmeübergangskoeffizient von 4,33 auf 5,32 kW/(m2·K) erhöht werden, jedoch steigt der Druckverlust geringfügig an (etwa 20 bis 60 Pa).

Strahlungsgekühlter Wasserkühler;Spritzflächenverhältnis;Anzahl der Düsen;Mikrokanaäle;Leistungsoptimierung