(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211194136.1 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 杨昆　李伟　刘婕　王嘉冰　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 孔娜 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种具有顶部间隙的肋阵微 通道热沉 (57)摘要 本发明属于电子器件散热领域， 并具体公开 了一种具有顶部间隙的肋阵微通道热沉， 其包括 矩形微通道， 该微通道流道上设置有肋阵， 所述 肋阵包括多个肋片； 所述肋阵的高度低于微通道 侧壁， 使肋片上表面与微通道上表 面之间形成顶 部间隙； 顶部间隙系数 ε满足0.05≤ε≤0.2 。 本 发明通过在微通道热沉中设置具有顶部间隙的 翼型肋阵， 对传统微通道热沉进行改进。 由于翼 型肋片结构特点， 且与微通道上表 面存在顶部间 隙， 可使得流体在微通道内流动过程中产生垂直 于主流方向的二次流， 同时减小流动阻力， 从而 有效提高微 通道热沉的换 热效果和综合 性能。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115551303 A 2022.12.30 CN 115551303 A 1.一种具有顶部间 隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 包括矩形微通道， 该微通道流道 上设置有肋阵， 所述肋阵包括多个肋片； 所述肋阵的高度低于微通道侧壁， 使肋片上表面与 微通道上表面之间形成顶部间隙； 顶部间隙系数 ε 由下式表示： 其中， h为肋阵的高度， Hch为微通道侧壁高， ε满足0.0 5≤ ε≤0.2。 2.如权利要求1所述的具有顶部间隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 顶部间隙系数ε 满足0.05≤ ε≤0.1。 3.如权利要求1所述的具有顶部间 隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 所述肋片的截面 形状为翼型， 流体在微 通道中沿翼型 前缘流入， 顺翼型尾缘 流出。 4.如权利要求3所述的具有顶部间 隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 肋阵中翼型肋片 排列的横向间距ST与翼型肋片的弦长 c之间满足 5.如权利要求4所述的具有顶部间 隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 肋阵中翼型肋片 排列的纵向间距SL与翼型肋片的弦长 c之间满足 6.如权利要求1所述的具有顶部间隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 使用时， 热流密 度施加在微 通道的底面， 即不具有顶部间隙的那一侧表面。 7.如权利要求1 ‑6任一项所述的具有顶部间 隙的肋阵微通道热沉， 其特征在于， 该微通 道热沉适用的雷诺数Re 范围为20 0≤Re≤16 00。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115551303 A 2一种具有顶部间隙的肋阵微通道热 沉 技术领域 [0001]本发明属于电子器件散热领域， 更具体地， 涉及一种具有顶部间隙的肋阵微通道 热沉。 背景技术 [0002]电子元器件朝着高集成化和小型化的方向高速发展， 使得电子元器件之间的散热 问题变得尤为突出。 散热问题已成为制约微电子领域发展的主要问题之一。 在芯片散热领 域， 微通道热沉技术因具有结构紧凑、 换热能力强且能够批量生产等优点， 从一系列散热技 术中脱颖而出。 [0003]微肋阵是一种在通道中布置肋片群以取代部分通道壁面的新型微通道结构， 通过 肋片群增强对流体的扰动从而强化对流换热。 因其具有较大的表面积 ‑体积比， 且对冷却工 质的扰动效应更加 突出， 故拥有更加良好的换热性能。 但肋片群的存在使得其流动阻力大 大增加， 在一定程度上制约了微通道热沉的发展。 因此， 在提高微通道热沉换热效果的同 时， 降低具有肋阵的微通道热沉的流动阻力， 从而提高其 综合性能， 对于微通道热沉的发展 和工业应用具有重要的意 义。 发明内容 [0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求， 本发明提供了一种具有顶部间隙的肋阵微 通道热沉， 其目的在于， 有效减小具有肋阵的微通道热沉中的流动阻力， 实现微通道热沉换 热效果和综合 性能的提高。 [0005]为实现上述目的， 本发明提出了一种具有顶部间隙的肋阵微通道热沉， 包括矩形 微通道， 该微通道 流道上设置有肋阵， 所述肋阵包括多个肋片； 所述肋阵的高度低于微通道 侧壁， 使肋片上表面与微 通道上表面之间形成顶部间隙； [0006]顶部间隙系数 ε 由下式表示： [0007] [0008]其中， h为肋阵的高度， Hch为微通道侧壁高， ε满足0.0 5≤ ε≤0.2。 [0009]作为进一 步优选的， 顶部间隙系数 ε满足0.0 5≤ ε≤0.1。 [0010]作为进一步优选 的， 所述肋片的截面形状为翼型， 流体在微通道中沿翼型前缘流 入， 顺翼型尾缘 流出。 [0011]作为进一步优选的， 肋阵中翼型肋片排列的横向间距ST与翼型肋片的弦长c之间 满足 [0012]作为进一步优选的， 肋阵中翼型肋片排列的纵向间距SL与翼型肋片的弦长c之间 满足 说　明　书 1/4 页 3 CN 115551303 A 3