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本文源于国防科工委武器装备预研项目‘计算机外部设备主动控制研究’。 近年来，随着电子设备组装密度越来越高，散热问题越来越突出，微通道换热作为一门新兴的热控制技术成为国内外学者的研究热点。论文针对微通道换热器的设计、分析和仿真问题，在总结芯片热控制技术基础上，设计了一种用于芯片换热的微通道换热器结构。基于有限元分析软件建立了该微通道换热器的三维数字传热模型，进行了三维流场、温度场的分析与仿真。深入研究了微通道实体模型获取、微通道中流体模型获取、有限元网格划分、网格单元长度设置、网格单元质量参数设定等技术问题。在综合现有实验研究成果基础上，提出一种基于宏观理论的修正方法，引入当量粘度对微通道流阻、压力的分析过程进行修正，并给出了当量粘度的获取方法。研究结果表明，合理选取当量粘度可以使微流体流阻的仿真结果与实验结果很好符合，并且不会影响流体温度场的求解。修正后的宏观热分析软件可用于微流体的分析计算。通过对微通道换热器试验，将试验数据与数值仿真结果进行了比较分析。得出了一些有工程应用参考价值的结论。