CN117936478A - 一种带有非均匀微结构的微通道散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超临界换热技术领域，具体涉及一种带有非均匀微结构的微通道散热器，从上到下依次包括：螺栓、玻璃上盖板、非均匀微结构微通道热沉试验件、中间隔热块、铜基加热块、底座隔热块和螺母；螺栓依次穿过玻璃上盖板、中间隔热块和底座隔热块与螺母螺旋连接实现换热器安装和固定；所述中间隔热块中间设置有微通道热沉安装槽，微通道热沉配合密封垫圈安装于在微通道热沉安装槽中；微通道热沉的上表面设置有非均匀微结构的微通道；所述底座隔热块内设置有铜基加热块，通过导热硅脂使得铜基加热块与微通道热沉紧密贴合；本发明有效提高了超临界流体在微通道换热器内的温度均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及超临界换热技术领域，具体涉及一种带有非均匀微结构的微通道散热器。
背景技术
随着科技的发展，电子产品的集成度越来越高，伴随着其性能增长而带来的高发热量也逐渐成为制约电子芯片工作效率与寿命的关键问题，当换热效率较低时，过大的温差会导致损失，不仅会降低能量利用效率，严重情况下还会影响换热设备的使用寿命。此外，随着云计算和大数据时代的到来，数据中心和服务器的规模呈指数级增长，对于水资源的消耗量逐渐上升，需要使用新型冷却剂来减少水资源和能源的消耗。
超临界二氧化碳具有高导热系数、低粘度及较低的工作压力等优点，在新一代核电系统、太阳能发电系统及散热器等领域都得到了广泛的应用，有望替代传统流体成为下一代散热器的换热工质。但是超临界流体在拟临界区突变的物理性质导致超临界二氧化碳换热性能不稳定，这导致在散热器下游容易出现超临界二氧化碳换热性能恶化、温度突增的情况，需要对现有微通道散热器进行改进以提高散热器温度分布的均匀性。
新一代微通道散热器研究的重点之一是寻找更高效的传热工质取代传统的工作流体——水，尽管这种性能的提升往往不得不增加散热器的摩擦损失。纳米流体作为高性能换热工质，在基液中加入固体颗粒后表现出了极好的传热能力。但纳米颗粒出现沉积的问题仍未得到有效解决，这对散热器的持续稳定运行构成了影响。另一种有效的散热方法则是利用亚临界流体沸腾带来的潜热。但这种技术也伴随着一定的风险，流体沸腾时气泡的形成和持续存在会导致壁温迅速升高，以至于损坏设备。与此相反，超临界流体完全没有类似的问题。超临界流体的“类沸腾”特性为其提供了出色的传热特性，并杜绝了气泡的形成。因此，它可以有效地降低与传热过程相关的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有非均匀微结构的微通道散热器，以解决现有的微通道换热器装置通道的中、下游换热能力较弱，高热流下出现局部热点，导致换热效率低下的技术问题。
目前，强化管内传热主要有三种方法，包括主动法、被动法及复合法。主动法是指需要添加额外的能量(除进出口泵功外)的强化传热方法，如机械辅助、表面振动、流体振动、静电场及射流冲击等。被动法是指不需要额外添加能量的强化传热方式，通常为结构优化，其中包括表面的修饰、添加突起物增强管内扰动、改变工质种类及传热方式等。复合法是一种结合主动法和被动法的强化传热方法。对于微通道强化传热而言，采用被动法更为简单、有效。
根据对流传热公式Q＝AhΔT，一方面可以通过增大传热表面积A，如改变通道的截面形状、管壁添加突起元、设置多孔介质或采用体面比更高的通道进行传热；另一方面可通过增大对流传热系数h，如采用高导热系数的换热工质、添加粗糙元增强流体扰动、通过相变传热的方式或增大质量流量等。在本发明中，不仅通过非均匀三角凹穴-内肋组合微元的方式增大了传热表面积A，而且采用了换热性能更加优越并且已经在核电、太阳能发电等换热领域有成熟应用的换热工质——超临界二氧化碳，有效增强了散热器的流传热系数h。并且通过非均匀排列的微结构布置方式，有效缓解了超临界流体在通道下游由于换热性能下降导致的通道壁温上升的问题。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种带有非均匀微结构的微通道散热器，从上到下依次包括：螺栓、玻璃上盖板、非均匀微结构微通道热沉试验件、中间隔热块、铜基加热块、底座隔热块和螺母；
螺栓依次穿过玻璃上盖板、中间隔热块和底座隔热块与螺母螺旋连接实现换热器安装和固定；所述中间隔热块中间设置有微通道热沉安装槽，微通道热沉配合密封垫圈安装于在微通道热沉安装槽中；微通道热沉的上表面设置有非均匀微结构的微通道；所述底座隔热块内设置有铜基加热块，通过导热硅脂使得铜基加热块与微通道热沉紧密贴合；
进一步的，所述非均匀微结构微通道热沉的上表面设置有微结构微通道，所述试验件的侧面布置有4个第一温度测量孔，所述非均匀微结构微通道宽度为0.1mm，高度为0.2mm，长度为10.00mm，通道两侧壁上沿液流动方向设置有18组非均匀排列的三角凹穴-内肋微结构组合形成的阵列；
所述三角凹穴为等腰三角形，底边长度为0.2mm，等腰三角形高为0.05mm；所述三角内肋为等腰三角形，底边长度为0.1mm，等腰三角形高为0.018mm；
进一步的，将18组三角凹穴内肋分为三组布置于微通道侧壁的上、中、下游区域，上、中、下游区域内的三角凹穴-内肋组合数量分别为3、6、9；上游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为1.1mm；中游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.55mm；下游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.37mm；
进一步的，中间隔热块上还设置有两个流体稳压槽，两个流体稳压槽分别设置在试验件安装槽的两侧，并分别为第一稳流腔和第二稳流腔；自左到右，换热工质进口、第一流体稳压槽、带有非均匀微结构的微通道热沉、第二流体稳压槽、换热工质出口依次连通。
进一步的，所述中间隔热块的侧面设置有8个温度测量孔，通过8个温度测量孔用于实现对温度的监测。其中位于上侧的4个第二温度测量孔55与非均匀微结构微通道散热器上的4个第一温度测量孔41相连通，位于下侧的4个第二温度测量孔55与铜基加热块上的4个第三温度测量孔62相连通。
进一步的，所述换热工质进口和换热工质出口上分别设置有能够连接压力传感器的第一测压口和第二测压口，设置的第一测压口和第二测压口用于实现换热工质进口和换热工质出口内压力的测量。
进一步的，所述铜基加热块上侧的阶梯凹槽与非均匀微结构的微通道热沉的底部接触，所述铜基加热块内部设置有用于安装单头电加热管的加热孔，铜基加热块呈现阶梯形，阶梯凹槽的下表面面积与非均匀微结构微通道热沉的底部面积相同，加热孔中共排列2×2的单根功率为10W的电加热管。
本发明的有益效果：
微通道热沉(Microchannel heat sink)被Tuckerman和Pease于1981年首次提出，他们成功在10×10mm的硅基板上均匀刻蚀了100条平行布置的微通道，并以水作为冷却剂进行实验，有效解决了当时电子芯片散热问题。但随着摩尔定律的进一步发展，现代电子芯片的集成度越来越高，发热功率也随着性能的提升水涨船高，传统的以水为工质的光滑矩形微通道散热器已经逐渐无法满足现如今越来越高的电子芯片散热需求。水的比热容较小(约4.186kJ/(kg·K))，粘度较大(约1×10-3Pa·s)，这使得其在处理新一代高性能微芯片热流密度时，必须升高到更高的温度来带走多余的热量，导致通道温升越来越高，同时较大的粘度加剧了流体分子的摩擦碰撞，这使得散热器整体消耗的泵功越来越大。
本发明采用超临界二氧化碳替代水作为换热工质，利用了超临界二氧化碳在拟临界点附近的“类沸腾”特性。超临界二氧化碳的比热容在拟临界点附近会出现大幅度增大，这使得其能够以较小的温升为代价吸收更多的热量；同时超临界二氧化碳的密度在跨过拟临界点后会大幅下降，导致其在通道内的速度增加，极大增强了通道内部流体的扰动，配合微通道非均匀微结构的设计，有效阻止了流体的层流化趋势，提高了散热器传热性能；临界二氧化碳的粘度在跨过拟临界点后同样会出现下降，这种变化大幅降低了流体内部的摩擦损耗，进一步降低了压降和泵功，有效降低了散热器的能源消耗。
本发明中的非均匀微结构微通道热沉采用三角凹穴-内肋组合阵列形式，这种设计具体增强了换热器内部流体的扰动，带来细微的湍流效果。流体在通过凹穴和内肋时受到局部的压力和速度变化，增加了流体与微通道壁面的接触面积，从而提升了传热效率，尤其是在流体处于超临界状态时，这种微结构设计能够有效稳定拟临界区的热传递性能。
本发明将微结构分为上游、中游、下游三个区域的布局方式使得换热性能与流体在微通道内的动态变化相匹配。上游区域的较大间距减少了入口处流体的干扰，从而降低了压降，为流体提供了稳定的流动条件。中游区域的排列密度适中，能够保持换热性能。下游区域的排列最为紧密，增强了下游区域的换热能力，对冲超临界流体在下游区域热物性差异增大所带来的换热性能衰减。
本发明在实际操作中，通过位于侧面的第一、第二、第三温度测量孔和第一、第二测压口，能够对散热器的内部温度和压力进行实时监控。这一点对于理解换热过程和预测换热器性能至关重要，尤其是在工作于超临界条件下的散热器。精确的温度监控有助于检测到热量集中区域(热点)并对其进行调整，而压力监控则可以保证换热器在安全的工作压力下运行。
本发明中的流体稳压槽起到了缓冲和均匀流体分布的作用，这对于改善流体进入微通道前的动态状态极为重要。稳压槽的设计有助于减少流动脉动和消除大气泡，从而保证超临界二氧化碳在微通道中均匀流动。
本发明采用导热硅脂实现铜基加热块与微通道热沉间的紧密接触，提高了热传递效率。铜基加热块的阶梯形设计和螺旋状的电加热管布局使热量分布更加均匀，减少了局部过热，从而保证超临界二氧化碳能够高效接收热量。
总的来说，本发明的技术方案通过精细的微结构设计和优化的流体管理，有效提升了换热器在超临界状态下的换热效率和稳定性。这种设计适用于电子设备、能源系统等多个领域，能够延长设备的使用寿命，节省能源消耗，并提高整体系统的性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中带有非均匀微结构的微通道散热器的整体装配结构示意图；
图2为本发明中带有非均匀微结构的微通道热沉的立体结构示意图；
图3是本发明中带有非均匀微结构的微通道热沉俯视结构示意图；
图4是本发明中的中间隔热块的立体结构示意图；
图5是本发明中的铜基加热块的剖面示意图；
图6是底座隔热块中第二中通体位置结构示意图；
图7是本发明中实例3的超临界二氧化碳微通道数值模拟温度分布云图及沿程温度曲线；
图8是本发明中实例3的超临界二氧化碳微通道温度均匀性对比图；
图9是本发明中实例3的超临界二氧化碳与水的换热系数随质量流速变化对比图；
图10是本发明中实例3的超临界二氧化碳与水的压降与泵功随质量流速变化对比图；
图11是本发明中实例3的超临界二氧化碳与水的通道截面温度在不同入口温度下的对比图；
图中：1、螺栓，2、玻璃上盖板，3、密封垫圈，4、微通道热沉，41、第一温度测量孔，42、带有非均匀微结构的微通道，421、三角凹穴，422、三角内肋，5、中间隔热块，11、换热工质进口，512、换热工质出口，521、第一测压口，522、第二测压口，531、第一侧稳流腔，532、第二稳流腔，54、第一中通体，55、第二温度测量孔，6、铜基加热块，61、阶梯凹槽，62、第三温度测量孔，63、加热孔，7、底座隔热块，71、第二中通体，8、螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例所述的一种带有非均匀微结构的微通道散热器，从上到下依次包括：螺栓、玻璃上盖板、非均匀微结构微通道热沉试验件、中间隔热块、铜基加热块、底座隔热块和螺母；
螺栓依次穿过玻璃上盖板、中间隔热块和底座隔热块与螺母螺旋连接实现换热器安装和固定；所述中间隔热块中间设置有微通道热沉安装槽，微通道热沉配合密封垫圈安装于在微通道热沉安装槽中；微通道热沉的上表面设置有非均匀微结构的微通道；所述底座隔热块内设置有铜基加热块，通过导热硅脂使得铜基加热块与微通道热沉紧密贴合；所述底座隔热块内设有第二中通体；
在本实施例中，所述非均匀微结构微通道热沉的上表面设置有微结构微通道，所述试验件的侧面布置有4个第一温度测量孔，所述非均匀微结构微通道宽度为0.1mm，高度为0.2mm，长度为10.00mm，通道两侧壁上沿液流动方向设置有18组非均匀排列的三角凹穴-内肋微结构组合形成的阵列；
所述三角凹穴为等腰三角形，底边长度为0.2mm，等腰三角形高为0.05mm；所述三角内肋为等腰三角形，底边长度为0.1mm，等腰三角形高为0.018mm；
在本实施例中，将18组三角凹穴内肋分为三组布置于微通道侧壁的上、中、下游区域，上、中、下游区域内的三角凹穴-内肋组合数量分别为3、6、9；上游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为1.1mm；中游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.55mm；下游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.37mm；
在本实施例中，中间隔热块上还设置有两个流体稳压槽，两个流体稳压槽分别设置在试验件安装槽的两侧，并分别为第一稳流腔和第二稳流腔；自左到右，换热工质进口、第一流体稳压槽、带有非均匀微结构的微通道热沉、第二流体稳压槽、换热工质出口依次连通。
在本实施例中，所述中间隔热块的侧面设置有8个温度测量孔，通过8个温度测量孔用于实现对温度的监测。其中位于上侧的4个第二温度测量孔55与非均匀微结构微通道散热器上的4个第一温度测量孔相连通41，位于下侧的4个第二温度测量孔55与铜基加热块上的4个第三温度测量孔62相连通。
在本实施例中，所述换热工质进口和换热工质出口上分别设置有能够连接压力传感器的第一测压口和第二测压口，设置的第一测压口和第二测压口用于实现换热工质进口和换热工质出口内压力的测量。
在本实施例中，所述铜基加热块上侧的阶梯凹槽与非均匀微结构的微通道热沉的底部接触，所述铜基加热块内部设置有用于安装单头电加热管的加热孔，铜基加热块呈现阶梯形，阶梯凹槽的下表面面积与非均匀微结构微通道热沉的底部面积相同，加热孔中共排列2×2的单根功率为10W的电加热管。
实施例2
本实施例所述的一种带有非均匀微结构的微通道散热器，从上到下依次包括：螺栓、玻璃上盖板、非均匀微结构微通道热沉试验件、中间隔热块、铜基加热块、底座隔热块和螺母；
如图1所示，本实施例中螺栓的螺杆1高度为65mm，最外侧四个螺栓连接孔的直径为6mm，其余螺栓连接孔的直径为3mm；玻璃上盖板2的长宽高尺寸为120mm×40mm×5mm；带有非均匀微结构的微通道热沉4为整体结构长方体，热沉侧面布置有四个圆形的第一温度测量孔41，带有非均匀微结构的微通道热沉4的尺寸为15mm×5mm×2mm，第一温度测量孔42的直径为0.5mm，深度为2.5mm，高度位于带有非均匀微结构的微通道热沉4底面下方1mm，边缘的两个第一温度测量孔41均距离热沉边缘的水平距离为2.5mm；中间的两个第一温度测量孔41均距离热沉边缘的水平距离为5.0mm；
密封垫圈3的厚度为1mm，密封垫圈3外侧矩形尺寸为74mm×15mm，内侧矩形尺寸70mm×11mm，四周倒角半径为3mm；
如图4所示，包含进出口的中间隔热块5的左右两侧分别布置管道状换热工质进口511和换热工质出口512，换热工质进口511和换热工质出口512分别连接着第一侧稳流腔531和第二稳流腔532，第一稳流腔531和第二稳流腔532之间布置有用以放置带有非均匀微结构的微通道热沉4的第一中通体54；
包含进出口的中间隔热块5侧面布置有8个圆形热电偶于第二温度测量孔55内，上排四个第二温度测量孔55与带有非均匀微结构的微通道热沉4的第一温度测量孔41连通；
隔热块5总高度为10mm；第一稳流腔531和第二稳流腔532的高度为6mm，长度为20mm，第一稳流腔531与换热工质进口511、第二稳流腔532与换热工质出口512连通的一侧宽度为3mm，第一稳流腔531与带有非均匀微结构的微通道热沉4的入口连通处宽度为3mm，带有非均匀微结构的微通道热沉4与第二稳流腔532出口连通处宽度为3mm，所述换热工质进口511和换热工质出口512的内径为4mm，外径为10mm，长度为30mm；
如图5所示，铜基加热块6顶部中央设置有放置带有非均匀微结构的微通道热沉4的阶梯凹槽61，侧面布置有竖列的两个圆形热电偶第三温度测量孔62，所述第三温度测量孔62与中间隔热块5上下侧的两个第二温度测量孔55连通，所述用于放置单头电加热管的加热孔63呈圆柱形，铜基加热块6的上部小长方体的长宽高尺寸为15mm×5mm×8mm，下部大长方体的长宽高尺寸为20mm×8mm×44mm；小长方体与大长方体之间的过渡梯形体的高度为2mm，铜基加热块6上表面阶梯凹槽61的深度为0.5mm，铜基加热块6侧面两个第二温度测量孔55分别距离铜基加热块6顶部2mm和6mm，第二温度测量孔55的直径为0.5mm，深度为4mm；铜基加热块6内部单头电加热管的加热孔63的直径为2mm，高度为44mm；
本实施例中带有非均匀微结构的微通道热沉可以采用微切削/微铣削等微加工工艺或增材制造技术加工，其余部件可采用数控机床加工。
实施例3
由于分流的作用，进入每个微通道流道内的流量是一样的，为了简化模拟，本测试对单微通道流道进行数值模拟，以下对带有非均匀微结构的微通道散热器流动换热性能进行说明。
采用计算流体力学软件CFD对新型微通道换热器的流动场和温度场进行数值模拟计算，研究其内部流动场和温度场。仿真条件：带有非均匀微结构的微通道热沉采用纯硅制成，并且换热工质为超临界二氧化碳。
换热工质进口511入口条件为：质量流速为200kg/m2s，进口温度为305K。换热工质出口512出口条件：压力出口。电加热管的总发热功率：0-20W。
仿真结果：
带有非均匀微结构的微通道热沉41与均匀微结构的微通道中流动温度分布云图如图7所示。相同入口边界条件下，均匀与非均匀通道内流体温度变化趋势基本相同，但二者之间壁面温度变化趋势显著不同。壁面温度的最高值与最低值均出现在均匀微通道中，这说明其温度均匀性更差，而非均匀通道的温度均匀性更好。
微流道内壁面温度均匀性的评判指标主要采用温度方差δ2，温度方差δ2越低，表明流道温度均匀性越好；
其中壁面温度方差δ2在本实施例模拟计算结果具体如图8所示，通过对比均匀微结构的微通道与非均匀微结构的微通道相同参数表现非均匀微结构的微通道综合性能。其中图7是温度方差δ2在不同热流密度q与入口流速G之比下的表现，由于非均匀微结构的微通道能增加通道中、下游区域流体扰动，有效提高了微通道换热器的温度均匀性，相比于传统均匀微结构的微通道热壁面温度分布更均匀；
为对比超临界二氧化碳与传统工质水的换热能力，比较了两种工质在多种条件下的微结构微通道内流动与换热情况。图9为对流换热系数随质量流速的变化，可以发现超临界二氧化碳(sCO2)和水在微通道散热器中的对流换热性能存在较大差异，并且在不同的质量流速下表现出不同特性，当质量流速G<300kg/(m2·s)时，超临界二氧化碳的对流换热系数低于水。而当G逐渐从300kg/(m2·s)增大到800kg/(m2·s)时，超临界二氧化碳对流换热系数开始超过水，且增长迅速。这是由于在高质量流速下，通道内的超临界二氧化碳平均温度降低，流体温度大部分保持在拟临界点附近，从而增加了对流换热系数。当质量流速进一步增加到800kg/(m2·s)时，超临界二氧化碳相对于水的对流换热系数最高多达32.35％。
通过压降可以直观地判断流体流经微通道时的摩擦损失，图10为压降与泵功随质量流速的变化，可以看出超临界二氧化碳的压降优势。在相同的质量流速范围内，超临界二氧化碳的压降均低于水，相比于水平均降低了49.9％。由于两种工质密度不同，使用泵功比较两种工质流经微通道的能量损失。图10表明，在大多数质量流速条件下，超临界二氧化碳的泵功小于水，特别是在G＝200kg/(m2·s)时相对于水降低了62.15％。但同时，当质量流速更高，G>1000kg/(m2·s)，sCO2相对于水的泵功优势会消失。这是由于流体通过微通道的压降主要由粘度和密度共同影响，而此时密度的变化起到主要的作用，通道内sCO2密度的降低使得流体流速增加，这导致摩擦损失有所增加。
图11为微通道内两种流体不同入口温度下通道截面温度的分布情况(y＝0，z方向放大4倍)，保持质量流速一定，上部分为流体温度，下部分为固体温度。当入口温度为303K、305K时，大部分的超临界二氧化碳处于拟临界温度(305.45K)附近或低于拟临界温度，流体和固体区域平均温度均保持在较低水平，明显低于同条件下的水，且该条件下的超临界二氧化碳通道壁温更加均匀，温度变化较小，相反以水为工质的微通道壁面温度变化较大。但需要注意的是，当入口温度超过拟临界温度后，超临界二氧化碳的比热会随着温度升高而大幅降低，这会导致超临界二氧化碳大幅升温，同时壁温也大幅上升。因此，对于以超临界二氧化碳为工质的微通道，选择合适的入口温度非常重要，以确保其具有最佳的换热性能。
综上所述，本发明通过在微通道中设置两侧壁上沿液流动方向设置的18组非均匀排列的三角凹穴-内肋微结构组合形成的阵列，提高超临界流体在通道下游区域的换热能力，确保了换热微通道下游区域温度保持在较低的温度区间，降低了微通道温度极值，有效提高了微通道换热器的温度均匀性。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于，从上到下依次包括：螺栓、玻璃上盖板、非均匀微结构微通道热沉试验件、中间隔热块、铜基加热块、底座隔热块和螺母；螺栓依次穿过玻璃上盖板、中间隔热块和底座隔热块与螺母螺旋连接实现换热器安装和固定；所述中间隔热块中间设置有微通道热沉安装槽，微通道热沉配合密封垫圈安装于在微通道热沉安装槽中；微通道热沉的上表面设置有非均匀微结构的微通道；所述底座隔热块内设置有铜基加热块，通过导热硅脂使得铜基加热块与微通道热沉紧密贴合。
2.如权利要求1所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：所述非均匀微结构微通道热沉的上表面设置有微结构微通道，所述试验件的侧面布置有4个第一温度测量孔，所述非均匀微结构微通道宽度为0.1mm，高度为0.2mm，长度为10.00mm，通道两侧壁上沿液流动方向设置有18组非均匀排列的三角凹穴-内肋微结构组合形成的阵列；所述三角凹穴为等腰三角形，底边长度为0.2mm，等腰三角形高为0.05mm；所述三角内肋为等腰三角形，底边长度为0.1mm，等腰三角形高为0.018mm。
3.如权利要求2所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：18组所述三角凹穴内肋分为三组布置于微通道侧壁的上、中、下游区域，上、中、下游区域内的三角凹穴-内肋组合数量分别为3、6、9；上游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为1.1mm；中游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.55mm；下游区域的长度为3.3mm，上游区域中，每组凹穴-内肋组合之间的距离为0.37mm。
4.如权利要求1所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：所述中间隔热块上还设置有两个流体稳压槽，两个流体稳压槽分别设置在试验件安装槽的两侧，并分别为第一稳流腔和第二稳流腔；自左到右，换热工质进口、第一流体稳压槽、带有非均匀微结构的微通道热沉、第二流体稳压槽、换热工质出口依次连通。
5.如权利要求4所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：所述中间隔热块的侧面设置有8个温度测量孔，通过8个温度测量孔用于实现对温度的监测；其中位于上侧的4个第二温度测量孔55与非均匀微结构微通道散热器上的4个第一温度测量孔41相连通，位于下侧的4个第二温度测量孔55与铜基加热块上的4个第三温度测量孔62相连通。
6.如权利要求4所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：所述换热工质进口和换热工质出口上分别设置有能够连接压力传感器的第一测压口和第二测压口，设置的第一测压口和第二测压口用于实现换热工质进口和换热工质出口内压力的测量。
7.如权利要求1所述的带有非均匀微结构的微通道散热器，其特征在于：所述铜基加热块上侧的阶梯凹槽与非均匀微结构的微通道热沉的底部接触，所述铜基加热块内部设置有用于安装单头电加热管的加热孔，铜基加热块呈现阶梯形，阶梯凹槽的下表面面积与非均匀微结构微通道热沉的底部面积相同，加热孔中共排列2×2的单根功率为10W的电加热管。
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