当前,各种电子产品均朝着体积小、重量轻及高功率的方向发展,电子产品的性能受温度和温度分布的影响很大,传统冷却器的设计极限与制作技术已无法满足要求。在目前高热通量电子产品冷却器中,微通道热沉已被证实是传热性能最佳且最具应用潜力的冷却方式之一,而歧管式微通道热沉因具有低热阻、结构紧凑、所需冷却液量小、沿流动方向温度分布均匀等优点则成为减小电子元器件换热表面最高温度、降低温度变化的一种有效方法。本文根据数值模拟优化结果设计和制作了歧管式微通道热沉,并采用实验的方法,以去离子水和表面活性剂水溶液作为实验工质,对热沉进行了流动特性与传热特性的实验研究。对歧管式单通道热沉流动特性的研究结果表明,微通道内流体流态由层流向紊流转变的临界雷诺数提前;改变流体的进出口方向对热沉总压降造成的影响很小;摩擦系数的实验值与理论值较接近;数值模拟结果能够与实验值较好吻合;并由实验给出了紊流区流动阻力的实验关联式。此外,选用十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulphate,SDS)以及烷基多糖苷(Alkyl Polyglycoside,APG)作为减阻添加剂,研究了表面活性剂添加对微通道流动特性的影响。研究结果表明,阻力减小率(Drag Reduction,DR)与流速和温度有关;层流区内表面活性剂的减阻效果不是特别明显,但进入紊流区后减阻效果开始增强,尤其进入旺盛的紊流区后减阻效果大大增强;温度提升也可增加DR,但在温度较高时添加SDS后减阻效果的改善却不及APG。通过对两种不同类型表面活性剂的实验比较,发现温度较高时APG比SDS具有更佳的减阻效果。对歧管式微通道热沉传热特性的研究结果表明,增大流量可减小热阻,但不能单纯依靠增加泵功消耗而无限的减小热阻;热流密度较低时,热沉表面温度分布比较均匀;但热流密度较高时,热沉表面温度大体呈一个左边较高、右边较低的温度分布。