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基于环路热虹吸管的浸没式液冷实验
1
作者
王禹
马祥
+1 位作者
张永海
魏进家
《空间科学学报》
北大核心
2025年第2期468-476,共9页
将环路热虹吸管与服务器散热相结合,设计并加工出一种用于模拟服务器液冷的循环冷却系统.以HFE-7100作为工质,研究不同加热功率下服务器模拟热启动问题,并探讨不同注液率、汽路绝热段长度(箱体与冷凝器的高度差)对循环系统传热特性的影...
将环路热虹吸管与服务器散热相结合,设计并加工出一种用于模拟服务器液冷的循环冷却系统.以HFE-7100作为工质,研究不同加热功率下服务器模拟热启动问题,并探讨不同注液率、汽路绝热段长度(箱体与冷凝器的高度差)对循环系统传热特性的影响.此外还对实验过程中汽路内的流动状态进行了分析.研究结果表明,在低加热功率下(90~120 W),服务器箱体温度会出现先升高后降低随后逐渐平稳的现象,而高加热功率下(≥150 W)则会出现箱体温度先快速升高然后缓慢升高随后逐渐平稳的现象.热启动过程中的现象可以分为3个阶段.第1阶段为过冷至蒸发,第2阶段循环系统初步建立,第3阶段系统循环完全建立.其中第2阶段热启动箱体最高温度会随着加热功率的增加而逐渐降低,系统达到稳定循环的时间会随着加热功率的增加而增加.此外,注液率从65%增加到85%时,系统压差(箱体及储液箱内的压强差)提高34.7%,但是冷凝器效率降低,其出口过冷度会降低47.4%;当汽路绝热段长度从40 cm增加到80 cm时,系统压差提高26.6%,冷凝器效率提升,其出口过冷度提高120.6%.
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关键词
环路热虹吸管
浸没式液冷
启动特性
强化换
热
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职称材料
电主轴轴心冷却用环路热虹吸管的传热特性
被引量：
4
2
作者
李法敬
高建民
+2 位作者
史晓军
梁锋
唐瑞
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期90-97,共8页
为了加强电主轴轴心冷却、减小电主轴的热变形,以150SD型磨削电主轴转子为对象,采用单环路热虹吸管来冷却主轴轴心,利用环路热虹吸管无需外部动力及传热效率极高的特征,从原理上避免了"动密封"问题对电主轴轴心冷却的困扰。...
为了加强电主轴轴心冷却、减小电主轴的热变形,以150SD型磨削电主轴转子为对象,采用单环路热虹吸管来冷却主轴轴心,利用环路热虹吸管无需外部动力及传热效率极高的特征,从原理上避免了"动密封"问题对电主轴轴心冷却的困扰。对高离心力作用下单环路热虹吸管内传热工质的流动及传热状态进行了理论分析;以正戊烷为工质,对适用于该主轴轴心冷却尺寸的环路热虹吸管的传热特性进行了实验研究,并对其应用于电主轴轴心冷却的实际效果进行了预测。结果显示:在文中的实验工况下,单环路热虹吸管的运行温度稳定,其传热性能在充液率为60%左右时达到最佳,热阻仅为0.57℃/W;当采用4根单环路热虹吸管冷却结构时,150SD型磨削电主轴转子的最大温升为28.5℃,且这一温升数值随着转速的增加而继续减小,表明单环路热虹吸管在电主轴轴心冷却方面具有良好的应用效果。
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关键词
电主轴
轴心冷却
单
环路热虹吸管
正戊烷
传
热
特性
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职称材料
面向电主轴定子冷却的热管流动与传热数值模拟
被引量：
3
3
作者
史晓军
王颖钊
+2 位作者
陈港晴
张小栋
梅雪松
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期60-67,共8页
针对高速电主轴运转时产生大量热量、严重影响加工精度的问题,提出了一种面向高速电主轴定子冷却的环路热虹吸管,将其应用于电主轴定子散热,相对于传统定子水套,具有更高效和不消耗泵功等优点。建立了热管管内气液两相流动及相变传热数...
针对高速电主轴运转时产生大量热量、严重影响加工精度的问题,提出了一种面向高速电主轴定子冷却的环路热虹吸管,将其应用于电主轴定子散热,相对于传统定子水套,具有更高效和不消耗泵功等优点。建立了热管管内气液两相流动及相变传热数值计算方法,并用实验数据对该方法进行了验证,然后模拟研究了不同工质(正戊烷、乙醇、水)和不同加热功率对热管流动与传热性能的影响。结果表明,数值模拟方法能准确捕捉到管内气液两相的流型和相变换热过程,与实验数据吻合较好;工质为正戊烷和乙醇时,冷凝段形成冷凝液膜,在相同工况下,乙醇的液膜厚度比正戊烷小20μm左右;而工质为水时,冷凝段形成液滴,具有较高的传热系数;在相同条件下,以水为工质时,单环路热虹吸管热阻最小,在90 W加热功率时,热阻为0.085 K·W^(-1),分别比以正戊烷和乙醇为工质时小35.2%和11%左右。
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关键词
电主轴冷却
环路热虹吸管
数值模拟
流动与传
热
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职称材料
题名
基于环路热虹吸管的浸没式液冷实验
1
作者
王禹
马祥
张永海
魏进家
机构
西安交通大学化学工程与技术学院
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
出处
《空间科学学报》
北大核心
2025年第2期468-476,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFF0503502)
西安交通大学青年创新团队项目(xtr052022011)和西安交通大学青年拔尖人才支持计划项目共同资助。
文摘
将环路热虹吸管与服务器散热相结合,设计并加工出一种用于模拟服务器液冷的循环冷却系统.以HFE-7100作为工质,研究不同加热功率下服务器模拟热启动问题,并探讨不同注液率、汽路绝热段长度(箱体与冷凝器的高度差)对循环系统传热特性的影响.此外还对实验过程中汽路内的流动状态进行了分析.研究结果表明,在低加热功率下(90~120 W),服务器箱体温度会出现先升高后降低随后逐渐平稳的现象,而高加热功率下(≥150 W)则会出现箱体温度先快速升高然后缓慢升高随后逐渐平稳的现象.热启动过程中的现象可以分为3个阶段.第1阶段为过冷至蒸发,第2阶段循环系统初步建立,第3阶段系统循环完全建立.其中第2阶段热启动箱体最高温度会随着加热功率的增加而逐渐降低,系统达到稳定循环的时间会随着加热功率的增加而增加.此外,注液率从65%增加到85%时,系统压差(箱体及储液箱内的压强差)提高34.7%,但是冷凝器效率降低,其出口过冷度会降低47.4%;当汽路绝热段长度从40 cm增加到80 cm时,系统压差提高26.6%,冷凝器效率提升,其出口过冷度提高120.6%.
关键词
环路热虹吸管
浸没式液冷
启动特性
强化换
热
Keywords
Loop thermosiphon
Submerged liquid cooling
Startup characteristic
Heat transfer enhancement
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
电主轴轴心冷却用环路热虹吸管的传热特性
被引量：
4
2
作者
李法敬
高建民
史晓军
梁锋
唐瑞
机构
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期90-97,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51575433)
文摘
为了加强电主轴轴心冷却、减小电主轴的热变形,以150SD型磨削电主轴转子为对象,采用单环路热虹吸管来冷却主轴轴心,利用环路热虹吸管无需外部动力及传热效率极高的特征,从原理上避免了"动密封"问题对电主轴轴心冷却的困扰。对高离心力作用下单环路热虹吸管内传热工质的流动及传热状态进行了理论分析;以正戊烷为工质,对适用于该主轴轴心冷却尺寸的环路热虹吸管的传热特性进行了实验研究,并对其应用于电主轴轴心冷却的实际效果进行了预测。结果显示:在文中的实验工况下,单环路热虹吸管的运行温度稳定,其传热性能在充液率为60%左右时达到最佳,热阻仅为0.57℃/W;当采用4根单环路热虹吸管冷却结构时,150SD型磨削电主轴转子的最大温升为28.5℃,且这一温升数值随着转速的增加而继续减小,表明单环路热虹吸管在电主轴轴心冷却方面具有良好的应用效果。
关键词
电主轴
轴心冷却
单
环路热虹吸管
正戊烷
传
热
特性
Keywords
motorized spindle
shaft cooling
single-loop thermosyphon
pentane
heat transfer characteristics
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
面向电主轴定子冷却的热管流动与传热数值模拟
被引量：
3
3
作者
史晓军
王颖钊
陈港晴
张小栋
梅雪松
机构
西安交通大学机械工程学院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期60-67,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875446)。
文摘
针对高速电主轴运转时产生大量热量、严重影响加工精度的问题,提出了一种面向高速电主轴定子冷却的环路热虹吸管,将其应用于电主轴定子散热,相对于传统定子水套,具有更高效和不消耗泵功等优点。建立了热管管内气液两相流动及相变传热数值计算方法,并用实验数据对该方法进行了验证,然后模拟研究了不同工质(正戊烷、乙醇、水)和不同加热功率对热管流动与传热性能的影响。结果表明,数值模拟方法能准确捕捉到管内气液两相的流型和相变换热过程,与实验数据吻合较好;工质为正戊烷和乙醇时,冷凝段形成冷凝液膜,在相同工况下,乙醇的液膜厚度比正戊烷小20μm左右;而工质为水时,冷凝段形成液滴,具有较高的传热系数;在相同条件下,以水为工质时,单环路热虹吸管热阻最小,在90 W加热功率时,热阻为0.085 K·W^(-1),分别比以正戊烷和乙醇为工质时小35.2%和11%左右。
关键词
电主轴冷却
环路热虹吸管
数值模拟
流动与传
热
Keywords
motorized spindle cooling
loop thermosyphon
numerical simulation
flow and heat transfer
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
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发文年
被引量
操作
1
基于环路热虹吸管的浸没式液冷实验
王禹
马祥
张永海
魏进家
《空间科学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
电主轴轴心冷却用环路热虹吸管的传热特性
李法敬
高建民
史晓军
梁锋
唐瑞
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
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职称材料
3
面向电主轴定子冷却的热管流动与传热数值模拟
史晓军
王颖钊
陈港晴
张小栋
梅雪松
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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