電場對豎直矩形微槽群潤濕及表面溫度的影響

于櫻迎，唐瑾晨，胡學功，2

（1 中國科學院工程熱物理研究所，北京100190；2 中國科學院大學，北京100049）

微槽群熱沉因可使液體在其結構內形成具有高強度蒸發換熱能力的薄液膜而具有很強換熱能力[1]，并廣泛應用在電子設備冷卻、大功率激光器、LED 芯片散熱等領域[2]。然而，作為被動式換熱，其固定的微槽結構易產生毛細極限。通過優化微槽尺寸[3]，表面處理[4-5]等方式可以強化換熱，但會增加成本，對加工工藝等提出了較高要求。電水動力學（electrohydrodynamic,EHD）因功耗小、可靠性強、強化換熱效果顯著等優勢被認為是較為可行的主動強化換熱方式[6]。電場因其對流體工質施加的庫侖力[7]、電泳力[8]等作用可以驅動微槽內液體從液池流動到干涸區域，從而減緩干涸，強化潤濕，進而強化微槽換熱。

微槽群潤濕特性和表面溫度特性對評價微槽換熱性能有重要意義。迄今，無電場作用時微槽內潤濕特性[2,9-10]、表面溫度[11]等特性已經有了較為全面的理論與實驗研究。電場對微槽內液體潤濕特性的理論研究表明[12]，因為電場力對微槽內流體的作用，電場可以強化微槽潤濕。然而，電場作用下微槽潤濕特性和表面溫度特性的研究較少。目前溫度測量主要局限在接觸式測溫上，測溫元件產生的界面熱阻，可能會對原有溫度場造成影響；且接觸式測溫只能測量局部溫度，得不到整體溫度分布[11]。同時，當微槽群熱沉處于電場環境下時，外加電場會對熱電偶的測量產生無法估計的影響而導致測溫結果不準確。……