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铝基蒸汽腔在电子器件散热中的应用

电子机械工程 2014年第6期30卷 9-11页

作者：杨冬梅赵锐战栋栋辛晓峰南京电子技术研究所江苏南京210039

文中针对高热流密度电子器件的散热,对铝基蒸汽腔的导热性能进行了实验研究。在不同的热流密度条件下,测试了电子器件和蒸汽腔的表面温度,并采用仿真反演法在FLUENT软件中求得铝基蒸汽腔的当量导热系数。结果表明,当电子器件的热流密度... 详细信息

文中针对高热流密度电子器件的散热,对铝基蒸汽腔的导热性能进行了实验研究。在不同的热流密度条件下,测试了电子器件和蒸汽腔的表面温度,并采用仿真反演法在FLUENT软件中求得铝基蒸汽腔的当量导热系数。结果表明,当电子器件的热流密度大于35 W/cm2时,铝基蒸汽腔的导热性能优于等尺寸的纯铜板,其当量导热系数最大可以达到470 W/(m·K)。另一方面,铝基蒸汽腔的等效密度仅为纯铝的60%。因此,相比传统的金属热扩展板,铝基蒸汽腔兼具高效导热性能和低密度两项优势,是一种新型实用的高热流密度电子器件散热手段。

关键词：高热流密度电子器件散热铝基蒸汽腔热扩展当量导热系数

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铝基蒸汽腔在电子器件散热中的应用研究

铝基蒸汽腔在电子器件散热中的应用研究

2014年电子机械与微波结构工艺学术会议

作者：杨冬梅赵锐战栋栋辛晓峰南京电子技术研究所

本文针对高热流密度电子器件的散热应用,对铝基蒸汽腔的导热性能进行了实验研究。在不同的热流密度条件下,测试了电子器件和蒸汽腔的表面温度,并采用仿真反演法在FLUENT软件中求得铝基蒸汽腔的当量导热系数。结果表明,当电子器件的热流... 详细信息

本文针对高热流密度电子器件的散热应用,对铝基蒸汽腔的导热性能进行了实验研究。在不同的热流密度条件下,测试了电子器件和蒸汽腔的表面温度,并采用仿真反演法在FLUENT软件中求得铝基蒸汽腔的当量导热系数。结果表明,当电子器件的热流密度大于35W/cm时,铝基蒸汽腔的导热性能优于等尺寸的纯铜板,其当量导热系数最大可以达到470 W/(m·K)。另一方面,铝基蒸汽腔的等效密度仅为纯铝的60%。因此,相比传统的金属热扩展板,铝基蒸汽腔兼具高效导热性能和低密度两项优势,是一种新型实用的高热流密度电子器件散热手段。

关键词：高热流密度电子器件散热铝基蒸汽腔热扩展当量导热系数

来源： cnki会议评论

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基于平板热管技术的电子器件热管理研究进展

制冷学报 2024年第3期45卷 1-22,49页

作者：罗松严昱昊叶恭然朱剑杰欧阳洪生肖隆湟韩晓红浙江大学制冷与低温研究所、浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室、浙江省化工研究院有限公司杭州310023

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需... 详细信息

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求,开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此,在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上,对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素(毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源)、强化平板热管传热性能的措施(不同润湿性表面和支撑柱结构等)及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述,指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法,以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术,将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。

关键词：平板热管临界热流密度表面润湿性强化传热电子器件散热

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圆柱发热体内圆截面液冷通道的构形优化

工程热物理学报 2024年第7期45卷 1908-1916页

作者：李云峰谢志辉陈林根冯辉君海军工程大学动力工程学院武汉430033 武汉工程大学热科学与动力工程研究所武汉430205 武汉工程大学机电工程学院武汉430205 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心武汉430205

建立了一类在均匀产热的圆柱发热体中嵌入圆截面等温液冷通道的热源-热沉集成模型,基于构形理论,给定圆柱发热体截面积和通道截面积占比为约束条件,以液冷通道数及其半径为设计变量,研究了液冷通道分布对集成模型散热能力的影响,获得了... 详细信息

建立了一类在均匀产热的圆柱发热体中嵌入圆截面等温液冷通道的热源-热沉集成模型,基于构形理论,给定圆柱发热体截面积和通道截面积占比为约束条件,以液冷通道数及其半径为设计变量,研究了液冷通道分布对集成模型散热能力的影响,获得了不同液冷通道截面积占比下的最优构形。当通道截面积占比和通道数给定时,均存在最优的圆心距使得热源-热沉整体的散热性能最优,但对应两个指标的最优圆心距不同。给定通道截面积占比时,无量纲最高温度和无量纲当量热阻均随通道数的增加而降低;给定通道数时,无量纲最高温度和无量纲当量热阻均随通道截面积占比的增加而降低。本文所得研究结果可对圆柱器件高效冷却的热设计提供理论指导。

关键词：构形理论理论电子器件散热热设计广义热力学优化

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锯齿形振动风扇对热壁面对流换热效果的影响

工程热物理学报 2024年第8期45卷 2453-2459页

作者：张震闵春华张铭凯王坤解立垚范元鸿河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室天津300401

建立电磁振动风扇热壁面散热模型,研究电磁振动风扇对恒热流壁面的对流换热效果。以矩形扇叶为基础,构造9种锯齿形扇叶,采用实验和数值模拟研究方法,研究不同扇叶的散热效果。结果表明,在研究范围内,锯齿数最多时的三边锯齿扇叶对恒热... 详细信息

建立电磁振动风扇热壁面散热模型,研究电磁振动风扇对恒热流壁面的对流换热效果。以矩形扇叶为基础,构造9种锯齿形扇叶,采用实验和数值模拟研究方法,研究不同扇叶的散热效果。结果表明,在研究范围内,锯齿数最多时的三边锯齿扇叶对恒热流壁面的散热效果最佳,与矩形扇叶相比,该锯齿型扇叶使壁面平均温度和最高温度分别下降3.3℃和5.2℃。数值模拟结果与实验结果吻合较好。流场分析结果表明,在锯齿的作用下,扇叶诱导产生的大尺度旋涡被打碎成小尺度旋涡,因此对流传热得到增强。

关键词：电磁振动风扇扇叶结构电子器件散热旋涡结构

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平板型小型环路热管的温度波动特性

化工学报 2009年第6期60卷 1390-1397页

作者：盖东兴刘志春刘伟杨金国华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

环路热管(LHP)是一种靠蒸发器内的毛细芯产生毛细力驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置。本文研制了一套小型平板式蒸发器、风冷式冷凝器的环路热管(mLHP),mLHP的毛细芯为25μm不锈钢丝网,工质为甲醇。蒸发器、冷凝器... 详细信息

环路热管(LHP)是一种靠蒸发器内的毛细芯产生毛细力驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置。本文研制了一套小型平板式蒸发器、风冷式冷凝器的环路热管(mLHP),mLHP的毛细芯为25μm不锈钢丝网,工质为甲醇。蒸发器、冷凝器以及所有管路均由紫铜制成。研究了平板型mLHP在不同热负荷条件下的温度波动特性,实验结果表明,mLHP在1.5～4 ***-2的热通量范围内容易发生温度波动;还研究了倾角以及充灌量等对mLHP系统温度波动的影响,并给出相应的合理解释。

关键词：环路热管平板式蒸发器温度波动电子器件散热

带翅片的小型平板CPL蒸发器相变传热的数值模拟

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化工学报 2007年第12期58卷 2994-3000页

作者：万忠民刘伟盖东兴刘志春华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

提出一种小型平板毛细抽吸两相流体回路(CPL)系统来实现电子元器件散热,分析了其工作原理及特点。针对小型平板式CPL蒸发器的结构特点,分析了蒸发器侧壁导热所引起的侧壁效应对CPL传热能力的影响,提出小型平板CPL存在侧壁效应传热极限... 详细信息

提出一种小型平板毛细抽吸两相流体回路(CPL)系统来实现电子元器件散热,分析了其工作原理及特点。针对小型平板式CPL蒸发器的结构特点,分析了蒸发器侧壁导热所引起的侧壁效应对CPL传热能力的影响,提出小型平板CPL存在侧壁效应传热极限。为了提高系统的传热能力,蒸发器下壁增设了散热翅片。建立了小型平板CPL蒸发器毛细多孔芯的二维气液两相分层饱和多孔介质模型,金属壁面及工质气、液空间区域耦合的数学模型,并用SIMPLE算法对模型进行求解。数值研究表明,蒸发器受热面的温度水平较低,均温性较好。蒸发器采用翅片可以增加多孔芯内的温度梯度,使芯内温度分布更加合理;可以降低加热表面以及下壁温度,提高了侧壁效应传热极限,增强了系统的传热能力。

关键词：毛细抽吸两相流体回路小型平板式蒸发器侧壁效应传热极限翅片电子器件散热

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零切角曲面微热管传热性能的实验研究

中国电机工程学报 2006年第11期26卷 34-40页

作者：李银惠唐琼辉徐进良中国科学院广州能源研究所广东省广州市510640

提出一种新型的平板式零切角曲面微热管结构,并对其性能进行了详细的实验研究。研究了充液比、倾角和工质对微热管有效导热系数的影响。结果表明,甲醇在25％充液比时效果最好;丙酮较低功率时充液比20％的热性能较好, 较高功率时25％的... 详细信息

提出一种新型的平板式零切角曲面微热管结构,并对其性能进行了详细的实验研究。研究了充液比、倾角和工质对微热管有效导热系数的影响。结果表明,甲醇在25％充液比时效果最好;丙酮较低功率时充液比20％的热性能较好, 较高功率时25％的充液比较好。倾角对传热性能有一定的影响。以甲醇为工质的微热管性能优于丙酮为工质时的性能。此外实验研究过程中还发现了微热管的温度脉动现象,并进行了理论分析。

关键词：热能动力工程零切角曲面微热管工质倾角充液比脉动电子器件散热

不同肋片结构的印刷电路板换热器传热与阻力特性

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科学通报 2017年第16期62卷 1788-1794页

作者：褚雯霄李雄辉马挺曾敏王秋旺西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

随着电子系统日益发展,高热流密度电子器件的冷却问题备受关注,微细通道液冷是一种广泛使用的高效冷却方式.印刷电路板换热器具有传热系数高、紧凑、高效等特点,有望成为微细通道热沉的备选方案.为此,本文对几种不同肋结构印刷电路板换... 详细信息

随着电子系统日益发展,高热流密度电子器件的冷却问题备受关注,微细通道液冷是一种广泛使用的高效冷却方式.印刷电路板换热器具有传热系数高、紧凑、高效等特点,有望成为微细通道热沉的备选方案.为此,本文对几种不同肋结构印刷电路板换热器的散热性能进行了评估,结果表明,非连续肋结构性能显著优于连续平直肋结构;改进翼型肋综合传热性能最佳,其次依次是翼型肋、椭圆肋、圆形肋和连续平直肋,改进翼型肋在高雷诺数条件下优势更加显著;相对于平直肋,改进翼型肋印刷电路板换热器Nu数提高了20.2%,阻力上升了5.6%.

关键词：电子器件散热印刷电路板换热器改进翼型肋片综合传热性能