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具有微纳复合结构的微槽群热沉是在微槽群热沉的表面镀上一层纳米涂层而形成的。该结构即具有微尺度结构的特性,又具有纳米结构的特性,所以微纳复合结构具有更为特殊的强化换热特性。对具有微纳复合结构的微槽群热沉中的相变换热进行研究,对发展微纳尺度的相变传热理论,具有重要的学术价值;该课题的研究为高热流密度下的电子元器件的散热系统的设计提供了理论依据,对促进我国电子产业的发展,具有重要的实际应用价值。本文采用高速摄影仪对竖直放置的不同微槽群结构的微纳复合结构热沉表面的汽泡动力学行为进行可视化研究。采用划片的工艺在硼硅玻璃板上划刻出不同尺寸的矩形微槽,再采用磁控溅射的方法在微槽表面镀上一层厚度为250nm的钛纳米涂层,形成具有微纳复合结构的微槽群热沉。实验液体工质选用蒸馏水,采用加热和温控系统将蒸馏水温度控制在饱和温度,然后通过陶瓷加热片对微纳复合结构热沉进行加热,使用高速摄影仪观察拍摄微纳复合结构热沉中的汽泡动力学行为,采用数据采集仪对微纳复合结构热沉背部、聚四氟乙烯绝热件的温度进行采集。对实验过程中拍摄的影像使用高速摄影仪自带软件PCC2.3进行逐帧回放和保存,并使用MATLAB的图像边缘化进行进一步处理,计算得到汽泡生长过程中各阶段的当量直径。本文实验过程中将高速摄影仪的拍摄速率设置为6000帧/秒,每两帧的时间间隔为0.17ms,通过查数汽泡周期内的图像帧数,得出汽泡周期和汽泡的等待时间。根据实验研究发现:在相同槽深的微纳复合结构热沉中,相同热流密度下,汽泡当量直径、汽泡周期、汽泡等待时间随微槽深宽比的增大而减小;在微槽群结构相同的微纳复合结构热沉中,汽泡破裂时的当量直径随热流密度的增大而减小;相同热流密度下,与无纳米涂层的微槽群热沉中的汽泡破裂时的当量直径和汽泡周期相比,具有相同微槽群结构的微纳复合结构中汽泡破裂时的当量直径和汽泡周期较小。汽泡周期和汽泡的等待时间均随热流密度的增大而减小,此规律与微槽尺寸变化及热沉表面有无纳米涂层无关。通过上述研究结果表明,与无纳米涂层的微槽群热沉的微尺度结构变化相比,具有微纳复合结构的微槽群热沉的微尺度结构变化对汽泡动力学行为变化的影响更加显著。