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两种电子器件用重力型热管散热器的换热特性 被引量：7
1
作者 孙志坚 何国安 +3 位作者 王立新 王雪峰 吴存真 岑可法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期2283-2288,共6页
鉴于重力型热管特有的优良特性,设计开发了两种结构形式不同的重力型热管散热器,以用于电子器件冷却.其冷凝段分别采用单根粗的或7根较细的热虹吸管,蒸发段都采用同样的平板容积型蒸发器.为了对散热器的传热性能进行研究,建立了风洞测... 鉴于重力型热管特有的优良特性,设计开发了两种结构形式不同的重力型热管散热器,以用于电子器件冷却.其冷凝段分别采用单根粗的或7根较细的热虹吸管,蒸发段都采用同样的平板容积型蒸发器.为了对散热器的传热性能进行研究,建立了风洞测试系统.实验用电加热模拟发热电子器件,在风洞中对不同加热功率和风速下散热器的性能进行了测试.从总热阻和当量对流换热系数两方面比较了两种散热器的散热能力.研究表明:两种散热器都具有良好的传热性能,在散热功率小于78·47W时能够满足电子器件的冷却要求;采用7根较细热虹吸管的散热器比采用单根粗热虹吸管的散热器性能好,原因是7根较细的热虹吸管可以将热量分散开来,提高了翅片热效率. 展开更多
关键词 重力型热管 散热器 电子器件冷却 热阻
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射流通道内方柱发热器件的几何设计
2
作者 饶凯 谢志辉 +2 位作者 关潇男 孟凡凯 戈延林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第9期955-965,共11页
基于构形理论,建立了二维射流通道内导热基座上方柱离散热源的散热优化模型.给定离散热源的总纵截面面积和热源高度为约束条件,以系统最高温度和熵产率为优化目标,以各热源的长度比为优化变量进行了几何设计,并分析了射流速度和热源间... 基于构形理论,建立了二维射流通道内导热基座上方柱离散热源的散热优化模型.给定离散热源的总纵截面面积和热源高度为约束条件,以系统最高温度和熵产率为优化目标,以各热源的长度比为优化变量进行了几何设计,并分析了射流速度和热源间距对热源最优构形的影响.当射流速度和热源间距给定时,均存在最优长度比使系统最高温度和熵产率最低,但对应不同射流速度和热源间距的最优长度比不同.研究结果可为方柱发热器件的热设计提供理论指导. 展开更多
关键词 构形理论 电子器件冷却 熵产生最小化原理 流固耦合 广义热力学优化
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重力型热管散热器传热特性的实验研究 被引量：7
3
作者 孙志坚 王立新 +2 位作者 王岩 吴存真 岑可法 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1403-1405,共3页
选择水作为工质,通过确定蒸发段和冷凝段的结构尺寸,设计研制了电子器件重力型热管散热器,建立了其传热性能测试实验平台,测试了在不同散热功率、进口风温和进口风速下热源表面的温度,比较并分析了测试结果.研究表明,重力型热管散热器... 选择水作为工质,通过确定蒸发段和冷凝段的结构尺寸,设计研制了电子器件重力型热管散热器,建立了其传热性能测试实验平台,测试了在不同散热功率、进口风温和进口风速下热源表面的温度,比较并分析了测试结果.研究表明,重力型热管散热器具有良好的散热性能,可满足较高热流密度电子器件的冷却要求.性能测试台是改进散热器设计的重要手段,测试系统风速、风温及散热功率稳定,能达到设计时所要求的精度,为进一步研究重力型热管散热器的传热性能提供了实验基础. 展开更多
关键词 重力型热管 电子器件冷却 散热器
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水平柱群通道全氟己酮过冷沸腾传热特性研究 被引量：1
4
作者 胡斌 齐迪 +1 位作者 徐永生 林梅 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期111-120,共10页
为提升散热量不断增加的电力电子器件冷却系统的高效换热能力,提出采用全氟己酮为工质的水平双直角五边形肋柱通道流动沸腾换热系统对其进行冷却。通过实验的方法制作了入口当量直径为3.81 mm的五边形柱群通道结构,对通道内流动沸腾的... 为提升散热量不断增加的电力电子器件冷却系统的高效换热能力,提出采用全氟己酮为工质的水平双直角五边形肋柱通道流动沸腾换热系统对其进行冷却。通过实验的方法制作了入口当量直径为3.81 mm的五边形柱群通道结构,对通道内流动沸腾的平均及沿程换热特性展开了研究,实验工况如下:壁面热流密度为50~400 kW·m^(-2),入口流速为0.1~0.9 m·s^(-1),入口过冷度为15~35℃。结果表明:当热流密度低于100 kW·m-2时,单相对流占主导,增加流速与过冷度能够明显促进壁温降低;当热流密度高于200 kW·m^(-2)时,沸腾吸热占主导,增加流速与过冷度时壁温的降低幅度不明显;在热流密度为400 kW·m^(-2)、过冷度为15℃的工况下,柱群通道的平均传热系数最高;通道沿流向的局部传热系数总体呈现上升趋势,随着热流密度的增大、流速与过冷度的降低,通道出口传热系数相比进口的增长更加显著,此时通道内流体沿流向的沸腾剧烈程度发展速度更快、通道出口的沸腾程度更剧烈。该研究可为水平柱群通道内流动沸腾传热的最佳工况设计提供理论基础。 展开更多
关键词 电子器件冷却 过冷沸腾 水平柱群通道 双直角五边形肋柱 传热特性
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多孔铜微通道复合热沉最大热阻最小化构形设计
5
作者 张乔斌 李文龙 +2 位作者 奚坤 谢志辉 孟凡凯 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期1-6,共6页
为改善高热流密度器件的散热,建立了多孔铜微通道复合热沉模型,以最大热阻最小为优化目标、热沉单元端面纵横比和热沉整体长宽比为优化变量,开展了多孔铜微通道复合热沉构形设计研究。结果表明:优化热沉单元端面纵横比,增大冷却剂入口R... 为改善高热流密度器件的散热,建立了多孔铜微通道复合热沉模型,以最大热阻最小为优化目标、热沉单元端面纵横比和热沉整体长宽比为优化变量,开展了多孔铜微通道复合热沉构形设计研究。结果表明:优化热沉单元端面纵横比,增大冷却剂入口Re数和减小热流密度可显著降低最大热阻;最大热阻随着热沉单元端面纵横比的增大而减小,随热沉整体长宽比的增大而增大;当热沉单元端面纵横比和热沉整体长宽比均较小时,消耗的泵功率较少。 展开更多
关键词 构形理论 电子器件冷却 多孔材料 微通道热沉 热管理
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一种芯片散热型热管的强化传热研究 被引量：3
6
作者 吴红刚 王文 李庆友 《科学技术与工程》 2006年第11期1474-1478,1485,共6页
用CFD软件分析电子元件散热问题的求解模型,并给出了相应模型的求解结果。介绍了一种芯片散热型热管——集成热管散热器。通过改变风速、工质工作温度、翅片节距等因素来测试散热器压阻和总散热量的变化,并与相关实验结果进行了比较。... 用CFD软件分析电子元件散热问题的求解模型,并给出了相应模型的求解结果。介绍了一种芯片散热型热管——集成热管散热器。通过改变风速、工质工作温度、翅片节距等因素来测试散热器压阻和总散热量的变化,并与相关实验结果进行了比较。仿真结果与实验结果相当吻合。分析结果表明:集成热管散热器具有良好的散热性能,在风扇风量为0.0115m3/s时,就完全可以把功率在140W以上的CPU表面温度降至45℃以下,可满足高热流密度电子器件的冷却要求。 展开更多
关键词 电子器件冷却 集成热管 散热器 重力型热管
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单侧内肋阵微通道复合热沉构形优化设计及遗传算法比较分析 被引量：1
7
作者 陆卓群 谢志辉 +3 位作者 吴锋 刘海力 王蓉 南刚 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期247-259,共13页
[目的]旨在通过构形优化设计提高电子设备的热管理技术水平。[方法]在约束肋片体积占比和相对位置的条件下,建立微通道复合热沉的三维流动和传热数值模型,以热沉固体区域温度梯度均匀性因子最小化为目标,分别采用穷举法和遗传算法对肋... [目的]旨在通过构形优化设计提高电子设备的热管理技术水平。[方法]在约束肋片体积占比和相对位置的条件下,建立微通道复合热沉的三维流动和传热数值模型,以热沉固体区域温度梯度均匀性因子最小化为目标,分别采用穷举法和遗传算法对肋片高宽比h/w及肋片间距ε进行构形优化设计。[结果]结果显示,采用穷举法和遗传算法均能得到热沉固体区域温度梯度均匀性因子的最小值以及对应的最优构形,且温度梯度均匀性相比无肋微通道热沉,最高可提高13.30%;采用穷举法和10种配置遗传算法方案所得目标函数最小值之间的误差最大不超过0.92%。[结论]所做研究可为电子设备散热器的研发提供新的优化设计结果。 展开更多
关键词 构形理论 遗传算法 电子器件冷却 微通道热沉 热设计
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新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析 被引量：1
8
作者 李勇铜 刘健 杨来顺 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2268-2276,共9页
高效热管理技术是大功率微电子设备安全运行的可靠保障。为进一步强化高功率电子器件的冷却效果,本文提出了一种新型泡沫铝-微柱群复合热沉结构。采用实验和数值模拟相结合的方法对新型水冷泡沫铝-微柱群复合热沉内的流场分布、壁面温... 高效热管理技术是大功率微电子设备安全运行的可靠保障。为进一步强化高功率电子器件的冷却效果,本文提出了一种新型泡沫铝-微柱群复合热沉结构。采用实验和数值模拟相结合的方法对新型水冷泡沫铝-微柱群复合热沉内的流场分布、壁面温度分布、阻力系数、换热性能及柱鳍与泡沫铝间的耦合传热规律等开展了深入分析。研究结果表明,与传统微柱群热沉相比,20PPI泡沫铝-微柱群复合热沉的壁面最高温度大幅降低,平均换热性能提升了33.9%~41.5%。然而,微柱群内填充泡沫铝却导致流动阻力增大,增加了7.9~10.5倍。泡沫铝-微柱群复合热沉的强化换热机理为:微柱群热沉内填充高热导率泡沫铝提升了热沉整体的有效导热性能,热量可通过金属泡沫固体骨架迅速传递,同时多孔界面较强的传热能力能够保证热量及时被冷却流体散除。本文相关研究成果可为高热流密度电子器件散热装置的研发提供理论指导。 展开更多
关键词 金属泡沫 数值模拟 强化传热 电子器件冷却
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波纹壁树状微通道圆盘热沉的构形设计 被引量：1
9
作者 黄景耀 谢志辉 +2 位作者 南刚 陆卓群 戈延林 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期260-270,共11页
[目的]为了满足船舶与水下航行器等对电子器件高效热管理的需求,开展波纹壁树状微通道圆盘热沉的构形设计研究。[方法]提出波纹壁树状微通道圆盘热沉的设计原型,基于构形理论,在给定热沉体积和液冷微通道体积的约束条件下,以综合考虑传... [目的]为了满足船舶与水下航行器等对电子器件高效热管理的需求,开展波纹壁树状微通道圆盘热沉的构形设计研究。[方法]提出波纹壁树状微通道圆盘热沉的设计原型,基于构形理论,在给定热沉体积和液冷微通道体积的约束条件下,以综合考虑传热和流动压降的复合性能指标(PEC)最大化为目标,对波纹壁的振幅和波长进行构形设计。[结果]结果表明:与直通道热沉相比,波纹壁能增大换热表面积,且凹穴处能够产生涡,因而能够有效降低最高温度。当入口雷诺数为700,900或1100,增大波纹壁的振幅时,热沉最高温度降低了13.5 K,但是压降损失明显增大;减小波纹壁的波长,热沉最高温度降低了4.7 K,压降损失增幅较小;在给定波长较大时,均存在最优振幅使复合性能指标取得极大值;在给定波长较小时,随着振幅的增加,复合性能指标单调递增。[结论]波纹壁能够显著提升树状微通道圆盘热沉的传热性能。通过构形设计能够获得复合性能最佳的最优几何结构。 展开更多
关键词 构形理论 电子器件冷却 微通道热沉 波纹壁 热设计
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