复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟

刘琪; 李树谦; 袁慧; 郭博文; 苏志鹏

doi:10.16056/j.2096-7705.2026.02.013

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复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟

研究与应用 | 更新时间：2026-09-22

- 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟
- 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟
- 能源研究与管理 2026年18卷第2期页码：108-116
- 作者机构：
  
  1. 河北建筑工程学院能源工程系
  2. 河北水利电力学院土木工程系
  3. 河北省数据中心相变热管理技术创新中心
  4. 沧州市储热及低品余热利用型电磁供热技术创新中心
  5. 北京文达利通科技有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  河北省“三三三人才工程”（C2024037）;河北水利电力学院基本科研业务费专项资金资助（SYKY2429）;企业委托“高热流密度电路板浸没相变液冷传热特性研究”
- DOI：10.16056/j.2096-7705.2026.02.013
  中图分类号： TK124;TN03
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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刘琪, 李树谦, 袁慧, 等. 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟[J]. 能源研究与管理, 2026,18(2):108-116.

刘琪, 李树谦, 袁慧, et al. 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟[J]. 2026, 18(2): 108-116.
刘琪, 李树谦, 袁慧, 等. 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟[J]. 能源研究与管理, 2026,18(2):108-116. DOI： 10.16056/j.2096-7705.2026.02.013.

刘琪, 李树谦, 袁慧, et al. 复合异构型表面池沸腾传热特性数值模拟[J]. 2026, 18(2): 108-116. DOI： 10.16056/j.2096-7705.2026.02.013.

摘要

为提高电子器件双相浸没液冷传热性能，基于分区功能协同的设计理念提出了一种由中心蘑菇装微柱与外围非对称沟槽区组成的复合异构型表面，分别强化气泡成核及脱离与液体回补过程。采用体积分数（VOF）方法的三维瞬态数值模拟，研究复合异构型表面的传热性能以及表面结构对气泡成核及脱离行为的影响，并将其与光滑表面和凹槽表面对比分析。结果表明：在研究的热流密度范围内，复合异构型表面表现出了更优的传热性能，对比光滑表面和凹槽表面的壁面过热度平均降低了28.3%和18.7%，传热系数平均提高了39.5%和22.0%。这归因于其表面结构增加了表面有效传热面积与活化位点密度。此外复合异构型表面的异构结构通过协同设计，同步提升了成核效率，气泡脱离速率与表面再湿润能力。

Abstract

关键词

Keywords

references

H.W. Jia,P. Zhang,X. Fu,S.C. Jiang.A numerical investigation of nucleate boiling at a constant surface temperature[J].Applied Thermal Engineering,2015.

Amir Mirza Gheitaghy,Alireza Samimi,Hamid Saffari.Surface structuring with inclined minichannels for pool boiling improvement[J].Applied Thermal Engineering,2017.

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张超群,李树谦,周鹏程,樊凯伦,史金雨.具有仿生结构的并联微细多通道蒸汽直接接触凝结数值模拟[J].能源研究与管理,2024(02).

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王子瑜,刘俊浩,梁膳攀,聂家昌,冯振飞.不同加工方法的表面结构强化池沸腾传热进展[J].机床与液压,2025(12).

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