Микроканальные теплоотводы (microchannel heat sink, MCHS) обладают высоким коэффициентом теплоотдачи (heat transfer coefficient, HTC) и компактной конструкцией, что обеспечивает их широкое применение в системе теплового управления аккумулятором (battery thermal management system, BTMS). В связи со строгими требованиями к температурной однородности для силовых аккумуляторов, в статье рассмотрены исследования по оптимизации температурного равновесия в микроканальных теплоотводах с однофазным и двухфазным жидкостным охлаждением, проанализированы механизмы формирования температурных градиентов, методы оптимизации конструкции и производственная реализуемость. Результаты показывают, что температурная неоднородность в однофазных микроканалах вызвана неравномерным распределением потока в параллельных каналах и повышением температуры охлаждающей жидкости вдоль потока; улучшение расположения входа и выхода, совершенствование коллектора, использование био-вдохновленных/топологических каналов и установка структур с переменной плотностью возмущений эффективно улучшают распределение температуры. В двухфазных микроканалах температурное выравнивание зависит как от распределения потока, так и от поведения пузырьков, которые регулируются с помощью модификации поверхности и специальных конструкций для управления фазовым распределением. Сравнительный анализ показывает, что оптимизация однофазного потока сосредоточена на улучшении распределения жидкой фазы и усилении теплообмена в нижнем участке, тогда как оптимизация двухфазного потока ключевая — в контроле за поведением пузырьков. Кроме того, инженерное применение сложных микроканальных структур ограничено стоимостью производства, точностью обработки и долговременной надежностью. Результаты исследования могут служить руководством по проектированию однородных структур и инженерному применению MCHS в BTMS.

микроканалы;температурная однородность;оптимизация конструкции;однофазный поток;двухфазный поток