随着芯片和微电子机械结构加工技术的不断发展,单位面积半导体芯片上的晶体管的数量仍保持高速增长态势,随之而来的发热量增长给芯片的温度管理带来严峻挑战。目前,传统的空气冷却技术已经无法满足现阶段温度管理需求,而单相液体冷却技术和两相沸腾冷却技术因其冷却散热效率高、散热潜力大、结构简单等特点未来有望成为下一代电子元件冷却散热器技术。单相液体冷却和两相沸腾冷却散热设备的研究主要集中在微散热器,而随着微散热器应用领域的逐渐多样,对微散热器工质流动、传热及热工水力综合性能的优化已经成为必然趋势。微针肋的形状、大小、高度、间距都会对微针肋散热器的流动及传热性能带来巨大影响,目前的研究工作主要将肋间纵向间距与横向间距统一为单一变量。为了明确在不同针肋排列方式下肋间距变化对微针肋散热器工质流动、传热及热工水力综合性能的影响规律。本文在构建方形微针肋散热器单相传热模型的基础上,对微针肋散热器在不同流量和热流密度条件下的单相传热过程进行数值模拟,通过改变针肋排布方式与肋间距定性总结出纵向间距和横向间距变化对工质流动、传热及热工水力综合性能各参数的影响规律。此外,通过构建微针肋散热器综合评价体系,根据综合评价结果,针对不同针肋排列方式提出相应的肋间距优化建议。主要研究结论如下:1)、纵向间距的变化主要是通过影响尾迹涡尺寸,使整个流体域内速度大小和方向分布发生改变,导致微针肋散热器流动及传热特性发现变化,而横向间距的变化主要是通过影响横向肋间空隙内流体的速度大小,使之发生变化,但由于线型和交叉排列微针肋散热器内流体流动轨迹的不同,致使相同的肋间距变化可能会造成相反趋势的变化。2)、无论对于线型还是交叉排列微针肋散热器,同一雷诺数下,其工质流动、传热及综合特性各参数随肋间距的大小关系不会因热流密度的变化发生转变。3)、肋间距变化对线型排列微针肋散热器工质流动、传热及综合特性的影响规律（1）同一雷诺数下,当横向间距保持一定时,其范宁摩擦系数随纵向间距的增加而增加,但其压降随纵向间距的大小关系会因单位长度针肋数量减少出现逆转现象,而当纵向间距保持一定时,其△p和f均会随横向间距的增加而减小。（2）同一雷诺数下,当横向间距保持一定时,其单位面积换热系数hfin和Nu随纵向间距的增加呈现先增加后减少的趋势,且其最大值所对应点随Re和横向间距的增加而不断缩小,而当纵向间距保持一定时,其hfin和Nu均会随横向间距的增加而减小。（3）同一雷诺数下,当横向间距保持一定时,其Tbuave、Tbumax和Rtot随纵向间距的增加呈现先减小后增大的趋势,且其最大值所对应点随Re和横向间距的增加而不断缩小,而当纵向间距保持一定时,其Tbuave、Tbumax和Rtot均会随横向间距的增加而减小。4)、肋间距变化对线型排列微针肋散热器工质流动、传热及综合特性的影响规律（1）同一雷诺数下,当纵向间距或横向间距保持一定时,其进出口压降△p和范宁摩擦系数f均会随另一肋间距的增加而减小。（2）同一雷诺数下,当纵向间距或横向间距保持一定时,其单位面积换热系数hfin和Nu均会随另一肋间距的增加而减小。（3）同一雷诺数下,当纵向间距或横向间距保持一定时,其Tbuave、Tbumax和Rtot均会随另一肋间距的增加而增大。5)、对于线型排列微针肋散热器,其综合性能随横向间距的减小而增加,而随纵向间距的增加呈现先增后降的趋势,并且综合性能最优点处所对应纵向间距随Re的增加或横向间距的减少而降低。对于交叉排列微针肋散热器,其传热性能和热工水力综合性能的随肋间距的变化趋势往往不是相同的。