Con el aumento continuo del grado de integración y la densidad de potencia de los dispositivos electrónicos, el problema de la disipación de calor se ha convertido en uno de los principales cuellos de botella que limitan el desarrollo de dispositivos electrónicos de alto rendimiento. Para abordar este problema, este artículo propone un intercambiador de calor de microcanales basado en una estructura simétrica de válvula Tesla, que mediante el diseño de islas de derivación incorporadas con elevaciones trapezoidales, en forma de media luna y en forma de concha, fortalece la perturbación y mezcla del fluido. Se utilizó la simulación numérica con ANSYS FLUENT para analizar el efecto de diferentes estructuras de islas de derivación en las características térmicas y de flujo de los microcanales, y se estudió el efecto de optimización de parámetros geométricos como el ángulo de arco θ y el paso L en el rendimiento. Los resultados muestran que, en comparación con los microcanales tradicionales de tubos rectos paralelos (PSTM), las tres nuevas estructuras aumentan significativamente el número de Nusselt (Nu) y el índice de evaluación integral (PEC), donde la estructura de válvula Tesla simétrica con elevaciones trapezoidales internas (TSTM) alcanza un PEC de 1.04 a 1.20, mostrando el mejor rendimiento general. Mediante la optimización de parámetros geométricos, se encontró que el TSTM con θ=18° y L=3.0 mm tiene la mayor eficiencia de transferencia de calor y el mejor rendimiento integral.

microcanal de válvula Tesla simétrica; islas de derivación internas; transferencia de calor mejorada; resistencia al flujo