電子機器が高集積度および高出力方向へ進展するにつれて、熱流密度は継続的に上昇し、冷却技術に極限の挑戦をもたらしています。液体ジェット冷却は、その非常に高い局所的な熱伝達強度と優れた空間適応性により、キロワット級の熱流の散逸に対応する潜在的なソリューションとして注目されています。本稿では、ジェット冷却技術の基本原理と研究進展を体系的に概説し、単一孔ジェット、アレイジェットおよび相変化ジェット沸騰の熱伝達メカニズムと特性を重点的に分析しました。既存の研究結果は、制限型アレイジェットが衝突面の温度均一性と臨界熱流密度（CHF）を効果的に向上させ、交差配列ノズル配置が横流の負の影響を著しく抑制し、流動および熱伝達の安定性を強化できることを示しています。さらに、ジェット衝突面にマイクロ・ナノスケールの強化構造を設計することで、核生成点および熱伝達面積を大幅に増加させ、熱伝達を著しく強化できます。作動流体の物性、ノズルの幾何構造、システム流量および過冷却度などの要因が熱伝達性能に決定的な影響を与えます。現在、本技術は低GWP環境対応作動流体の開発、多スケール構造の最適化および複合冷却システムの統合に関する深い探求が必要です。複数の要因を協調的に最適化することで、ジェット冷却技術は極限的な熱散逸のボトルネックを突破し、次世代の高出力デバイスに信頼性の高い熱管理ソリューションを提供することが期待されます。

ジェット冷却;高熱流密度;強化熱伝達;ジェットアレイ;熱管理