随着人们不断追求高性能、多功能的电子产品,电子产品单位体积内的热生成率不断增加,造成的“热障”问题不可忽视,寻求更为有效的散热方式成为必然的趋势。在微通道内使用凹陷在强化换热的同时产生较小的阻力增加,并且易于加工制造,受到了研究者学者们的青睐。本文采用数值模拟与多岛遗传算法相结合的方法,对凹陷形状进行了优化。为了与优化凹陷性能进行对比,本文对经常使用的传统的球形凹陷进行了数值模拟,发现凹陷前边缘流体的分离不利于换热,产生的漩涡个数、大小、流体撞击凹陷迎风面以及再附着是影响凹陷换热的关键因素。应用多岛遗传算法在不同雷诺数Re以及不同的凹面直径D下对凹陷进行了结构优化,优化凹陷与优化传统的球形凹陷相比最深点沿流动中心线向下游偏移,凹陷深度均有所增加。随着雷诺数Re的增大,优化凹陷的阻力系数与光滑通道阻力系数的比值f/f₀、努塞尔数比值Nu/Nu₀及综合性能参数PEC值增大。随着凹面直径的增大,f/f₀、Nu/Nu₀以及PEC值均增加。随着换热单元周期长度L减小,换热增强,阻力增大,微通道换热器的综合性能更好。因此,在加工条件允许的情况下应当尽量减小换热单元周期长度L。在微通道内使用凹陷具有较好的流动与换热性能,应用前景较好,对凹陷进行结构优化意义重大。