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模块式微热光电系统冷却通道内流动换热特性研究
模块式微热光电系统（MMTPS）是一种高效、紧凑和灵活的电热光子集成模块，并且具有高度的温度控制能力。根据应用需求，MMTPS需要不同的制冷能力，而换热器是制冷能力的关键组件之一。因此，研究MMTPS中换热器的流动换热特性具有实际意义。
为了研究MMTPS内换热器的流动换热特性，我们构建了一套测试系统，包括MMTPS冷却通道、进出口水槽、泵和热电阻式流量计等组件。我们使用热电偶来测量冷却通道内的温度和压力，并使用激光测量仪来测量冷却液的速度分布和涡度。
在实验过程中，我们通过改变泵的转速和冷却液的流量，控制了进入冷却通道的冷却液的速度和温度。通过分析实验数据，我们得出了以下结论。
首先，当冷却速度小于一定值时，换热器的流动换热特性受到强烈的非稳态效应的影响，表现为瞬时热通量的大幅度变化。但随着冷却速度的增加，冷却通道内的热传递趋于稳定，这表明了充分流动在换热器的流动换热过程中具有重要的作用。
其次，换热器的流动换热特性受到流动状态的影响。我们发现，当流速较小时，流体会发生分离现象，形成双流的涡旋结构。随着流速的增加，双流结构消失，取而代之的是更复杂的、多相的流动状态。我们注意到，两相流中的液滴在冷却通道内流动时会产生液滴的碰撞和聚合，这也是制约微型换热器应用的一个重要问题。
最后，我们还讨论了不同流量下的冷却液对换热器流动换热性能的影响。我们发现，在流量较小的情况下，流体的循环比较缓慢，而且导致流速和涡度的变化不明显。流量增加后，能够更充分地覆盖换热器的表面，提高冷却通道内的热传递效果。
综上所述，我们研究了MMTPS内冷却通道内换热器的流动换热特性，结果表明充分流动、流动状态和冷却液流量是影响换热器性能的重要因素。未来，我们将继续优化MMTPS中的换热器设计以提高其制冷能力和效率。