Для решения проблемы отвода тепла с высокой плотностью теплового потока и равномерности распределения потоков от многоцелевых тепловых источников был разработан многоуровневый радиатор, объединяющий сантиметровый, миллиметровый и микроканальный масштабы. Проведено исследование равномерности распределения потоков и теплоотвода радиатора. В работе использовалось программное обеспечение ANSYS Icepak для анализа влияния различных высот и ширин прямоугольных каналов при фиксированном расходе жидкости на перепад давления и равномерность распределения потоков. На основе оптимальных геометрических параметров, полученных численным анализом, изготовлены образцы многоуровневого радиатора, проведены эксперименты по тепловым и гидродинамическим характеристикам, а также анализ результатов. Предложен простой и эффективный метод испытания равномерности распределения потоков, выполнена количественная характеристика и экспериментальная проверка согласованности распределения жидкости. Результаты показывают: при одинаковой структуре радиатора при снижении расхода подачи до 83% номинала максимальная разница перепадов давления менее 3.5%, при снижении до 67% — менее 5%, равномерность распределения потоков положительно коррелирует с расходом подачи. В радиаторах с жидкостным охлаждением доля лучистого теплообмена мала, циркулирующая охлаждающая жидкость отводит около 90% общего тепла. При тепловой плотности источника 33.2 Вт/см² подъем температуры на точке измерения источника относительно температуры входящей жидкости составляет всего 2.4 ℃, что указывает на высокую теплообменную способность микроканалов и отличную эффективность многоуровневого радиатора. Результаты исследования и экспериментальные данные могут служить ориентиром для проектирования многоуровневых радиаторов.

многоуровневый;радиатор;жидкостное охлаждение;микроканалы;равномерность распределения