[发明专利]金属聚合物复合式微结构换热器的传热及成型方法

摘要

本发明提供了一种金属聚合物复合式微结构换热器的传热及成型方法，属于微结构换热器技术领域。它解决了现有技术中换热效率降低等问题。本金属聚合物复合式微结构换热器的传热及成型方法，包括以下步骤：a、总热阻的构成和计算；b、导热和散热能量传递平衡；c、流动与传热状态影响分析；e、成型加工；f、热传递性能测试。本发明以高导热和高散热单元的结构复合来满足高效换热需求的优点。

主权项

1.一种金属聚合物复合式微结构换热器的传热及成型方法，其特征在于，包括以下步骤：a、总热阻的构成和计算：金属基板、聚合物翅片和界合界面的热阻分别为Rmetal、Rpoly和Rinter，对于金属基板、聚合物翅片及其界合界面进行串联耦合，给出总热阻的计算模型以及控制方程的初始条件、边界条件；b、导热和散热能量传递平衡：以结构复合式微结构换热器总热阻的计算模型，进行基于金属基板导热和聚合物翅片热传递平衡的理论计算，设计合理金属基板几何结构和特征尺寸在50μm-300μm范围内的聚合物翅片几何结构及其设计准则，达到热源产生的热量、金属基板传导热量和聚合物翅片散出热量的平衡，计算热负荷、总传热速率、平均温度差、总传热系数；c、流动与传热状态影响分析：基于六点测量原理，采用导热仪测量界面处的接触热阻和材料的导热系数，结合实测金属基板和聚合物翅片的温度分布数据，对微结构换热器的热传递过程和演变规律进行分析；d、热传递性能的影响因素：分析金属基板与聚合物翅片的热传递过程、几何特征尺寸和微尺度效应对微结构换热器换热性能的影响；e、成型加工：分析金属基板和聚合物翅片复合处界面几何形貌、界面耦合状态、工作温度、温度梯度对界面热阻的影响机制；f、热传递性能测试：获取翅片的摩阻、流体的流量、压力以入口、出口温度、热源与金属基底接触面温度、环境温度参数，对成型后的换热器性能进行理论计算、规律分析和数学模型进行验证和修正。