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在全球能源资源日趋紧张、使用传统化石能源带来了一系列环境问题的现状下,太阳能作为重要的可再生资源之一,对其开发和高效利用对于国民经济有非常重要的作用。聚光光伏（Conecntrating Photovoltaic,CPV）发电技术作为一种高效利用太阳能资源的方式,其发展备受瞩目。针对高倍聚光比下太阳能电池的热致失效问题,本课题设计了一种带有回流通道结构的矩阵式微射流热沉,利用计算流体力学（CFD）软件对微射流热沉内部流动及换热特性进行了数值模拟,并搭建实验台展开了相关研究。研究中对微射流热沉的结构进行了优化,并对其性能参数进行了评价。在CFD数值模拟中,建立了微射流热沉的三维物理和数学模型,采用控制变量法,对回流通道数目、回流孔的分布位置、射流雷诺数Rea、射流距离与射流孔直径之比H/d、输入热流量Q等因素对微射流热沉传热和流动特性的影响进行了研究。结果表明:稳态条件下,在射流雷诺数4600≤Rea≤6663时,49个回流通道结构的微射流热沉其换热性能比25个结构的优异,且回流通道分布在射流孔四周时,能够有效的削弱横向流对微射流流体射流状态产生的影响,显著提高微射流热沉的换热能力;随着气体Rea的不断增大,微射流热沉内部被冷却表面的平均温度逐渐降低;在回流通道的数目不变时,H/d越小的热沉换热性能较好;Q对微射流热沉性能的影响较小,仅影响被冷却表面的平均温度,可忽略不计;微射流系统的整体压力损失在射流雷诺数不断增大的情况下也逐渐增大。搭建微射流热沉换热系统实验台,对热沉换热及流动状态展开实验研究。试验系统由空气压缩机、恒温水浴箱、数据采集仪、微射流热沉等组成,保证了实验系统的科学性。实验结果显示:回流通道的数目、Rea、H/d是影响微射流热沉性能的主要因素。在微射流热沉结构一定的情况下,被冷却表面平均换热系数h、平均努塞尔数（?）都随Rea的增大而增大;在实验工况相同的情况下,H/d越小的热沉,其被冷却表面（?）、（?）都较大;微射流热沉的热阻Rab随Rea的增大而逐渐减小;随着微射流热沉的H/d的增大,系统压损?P逐渐增大,能效比EER增大。通过数值模拟与实验研究发现,当回流通道数目为49,4600≤Rea≤6663,4≤H/d≤10,换热面热流密度为4.22W/cm2～10.0W/cm2时,微射流系统的压损在13.05～133.45k Pa,热阻约在0.4K/W～1.6K/W,能效比EER值在0.04～1.35。拥有49个回流通道且H/d=4的微射流热沉,Rea=6663,射流空气温度21℃,热流密度为4.22W/cm2时,其h=6567.38W/（m2·K）,且冷却表面平均温度T=29.59℃,这些参数对保证聚光太阳能电池的使用寿命和光电性能非常有利。