С развитием электронных устройств в направлении высокой степени интеграции и высокой мощности плотность теплового потока продолжает расти, что предъявляет крайние требования к технологиям охлаждения. Жидкостное струйное охлаждение благодаря своей чрезвычайно высокой локальной интенсивности теплопередачи и отличной пространственной адаптивности становится перспективным решением для охлаждения тепловых потоков в киловаттном диапазоне. В статье систематически рассматриваются основные принципы и научные достижения в области струйного охлаждения, с акцентом на механизмы и характеристики теплопередачи при одиночных струях, массивных струях и кипении с фазовым переходом струй. Существующие исследования показывают, что ограниченные массивы струй эффективно повышают однородность температуры на ударной поверхности и критическую тепловую плотность (CHF); чередующееся расположение сопел значительно снижает негативное влияние поперечного потока и повышает стабильность потока и теплопередачи. Кроме того, проектирование микро- и наноусиливающих структур на поверхности удара струи значительно увеличивает точки зарождения пузырьков и площадь теплообмена, что существенно улучшает теплопередачу. Физические свойства рабочего вещества, геометрия сопел, параметры потока системы и степень переохлаждения оказывают решающее влияние на эффективность теплопередачи. В настоящее время необходимы дальнейшие исследования в области разработки экологичных рабочих сред с низким потенциалом глобального потепления (GWP), оптимизации многоуровневых структур и интеграции комплексных систем охлаждения. Совместная оптимизация множества факторов позволит струйному охлаждению преодолеть экстремальные тепловые ограничения и обеспечить надежное управление тепловыми режимами для устройств следующего поколения с высокой мощностью.

струйное охлаждение;высокая плотность теплового потока;усиление теплопередачи;массив струй;тепловое управление