电子设备芯片沸腾换热应用试验研究

针对电子设备单芯片热耗超过500 W、热流密度超过50 W/cm²、单个机柜超过50 kW 的散热需求,采用沸腾换热结合微槽道的方法为大热耗、高热流芯片散热提供了新的解决方案。通过试验验证了微槽道与常规通道蒸发器的流动和换热差异。结果表明,微槽道相比常规流道,其散热温差降低了44%,细长结构的微槽道蒸发器能获得更优越的换热性能,流动沸腾换热系数可达2 ~ 3 W/(cm²·K)。     

某高功率收发模块两相冷却系统实验研究

为了解决某八通道收发模块的冷却问题,文中设计了一套基于高效热虹吸回路的两相冷却系统样机,分别对冷却系统的启动特性以及工作倾角、冷凝能力对系统冷却性能的影响进行了实验研究。研究结果表明：该冷却系统的启动性能和工作性能良好,可在-30°~75°倾角范围内保证收发模块正常工作;冷凝风速增大将有效提升系统的冷却性能,冷凝风机功耗也随之增大;在倾角为20°、冷凝风速约为6.5 m/s 时,冷却系统综合性能最优,具备对热耗475 W、局部热流密度60 W/cm²的收发模块进行冷却的能力。     

便携式小型化信号处理机箱散热设计

为解决某舰载便携式小型化高性能信号处理设备的高热流密度散热问题,文中采用基于热管的高效热传导加强迫风冷的综合散热方式,结合整机结构设计、模块冷板设计、均温隔板设计及风扇选型计算等,研制了一款加固型密闭式机箱。采用Flotherm 仿真软件建立模型开展热仿真,并进行了高温+50 ℃ 满载工作测试。结果表明,该机箱设计可满足便携式小型化高性能信号处理设备的散热需求以及功率为100 W、芯片封装级热流密度达30 W/cm² 的单模块的散热需求,为同类加固型密闭式机箱的设计提供了较好的参考。     

喷雾冷却冷板的设计与研究

随着电子元器件和雷达等设备功率密度的不断提高,传统的散热方式越来越难以满足要求,而喷雾冷却因其更强的散热能力在高热流密度散热领域受到广泛关注。文中基于喷雾冷却技术设计了一种集成微型旋流雾化喷嘴的喷雾冷却冷板,并通过一套自行设计的喷雾冷却热性能实验系统研究了冷板的换热性能及其影响因素。该喷雾冷却冷板可实现超过100 W/cm²高热流密度的散热能力,为未来雷达电子设备的冷却设计提供了新的思路,有着较好的应用前景。     

泵驱两相流冷却系统充注量影响研究

合理的充注量是泵驱两相冷却系统正常运行的重要条件.文中搭建了泵驱两相流冷却系统并开展了充注量试验研究.试验结果表明,系统允许的最大充注量受系统热负荷的影响,系统内需保有不小于系统热负荷产生的蒸气体积的气相空间.当热负荷增加时,最大允许充注量将相应减少,减小的体积为新增热负荷对应的蒸气体积的大小.当系统充注量超过允许值时...     

一种低流量强化换热液冷冷板的研究

随着芯片集成度和热流密度的不断提高,常规的深孔钻液冷冷板难以满足高热流密度芯片的散热需求.文中基于微通道散热原理,采用往返式流道,设计出了一种低流量强化换热冷板,仿真和实验结果表明:低流量强化换热冷板仅需深孔钻冷板的1/3流量即可实现与深孔钻冷板相当的散热性能;当两者流量相同时,低流量强化换热冷板的散热能力明显优于深孔钻冷板,可用于400 W/cm2高热流密度芯片的散热.     

弹载电子设备相变热沉装置散热性能研究

文中介绍了一种用于弹载电子设备的相变热沉装置的设计方法及试验研究。通过实验对比了电子模块在采用相变热沉装置、铝块和无热沉3种情况下的工作温度曲线,同时对比分析了相变热沉装置在不同热流密度下的工作特性。结果表明,当热源热流密度较小时,相变热沉装置具有明显的减缓热源升温的作用,对比铝块热沉具有明显的散热功效。而随着热流密度的增加,其散热优势逐渐减弱。同时,填料相变温度点的选取和导热增强体的设计,对相变热沉装置的散热性能有很大的影响。     

高功率射频微系统的微泵研究进展

随着射频电子装备不断向高集成度和大功率方向发展,传统开式循环冷却技术已不能满足系统微型化及高热流密度散热需求,急需发展闭式循环片上冷却技术.微泵是闭式冷却系统的核心部件,而目前微流控泵的性能与射频微系统大流量、高扬程的需求存在量级差异,因此亟待明确射频微系统微泵的发展方向,研制符合要求的高性能微泵,以解决射频微系统散热...     

表面结构对喷雾冷却临界热流密度的影响

在闭式循环喷雾冷却系统上,以蒸馏水为工质,研究了表面结构、喷雾流量对喷雾冷却临界热流密度的影响。结果表明,相较于光滑表面,微槽表面可提升临界热流密度;因具有适当的槽深(0.3mm)和较窄的槽宽(0.2mm),No.2槽面的临界热流密度最大,在流量为18.0m L/min时,临界热流密度为175.7W/cm2,比光滑表面提升了59.1%,对应的液体蒸发率达91.4%;增加喷雾流量能大幅提升临界热流密度,特别是对槽面而言更是如此;流量从13.0m L/min增至23.0m L/min时,No.6槽面的临界热流密度由130.7W/cm2增至212.4W/cm2,相对增加了62.5%,同样情况下,光滑表面临界热流密度仅增加了43.6%。表面开槽可有效阻止液滴滚离待冷面,延长液滴停留时间,这是微槽面临界热流密度更大的根本原因。     

液态金属热虹吸散热系统管道尺寸效应研究

热虹吸驱动室温液态金属散热是新近出现的一类芯片自驱动冷却方法,它引申出的诸多理论与技术问题亟待澄清。文中实验研究了热虹吸驱动室温液态金属散热系统的管道尺寸效应,对比考察了工质水和液态金属散热效果的差异、特性及规律。结果显示:当向热源提供5 W/cm2的热流密度时,热源可分别被液态金属和水冷却到50.8℃和71.6℃以下;由于粘度因素,热虹吸驱动液态金属散热系统在直径为3 mm的管道中仅能通过热传导散热,当管道直径≥4 mm时发生对流散热。实验表明:热虹吸驱动液态金属系统的散热方式受管道尺寸的影响很大,只有当实际管道直径大于系统的临界管道直径时,热虹吸力才足以驱动液态金属系统自循环流动冷却;水虹吸系统的临界尺寸高于液态金属系统,但冷却效果显著弱于后者。     

热管废热回收蒸发器在浊水余热回收中的应用

针对污水的特性,为避免生活污水与热泵工质R22产生交叉污染,从而导致系统不能正常运行的可能性,提出在污水与热泵系统工质R22之间采用一个热管换热器,得出在系统增加了一个热管换热器的情况下,污水流量一定时,热泵制热量,性能系数COP值,热泵系统R22工质蒸发温度,污水废热回收热量随污水进口温度的增大而增大,其中热泵工质蒸发温度的增幅最大,达到65.79%,废热回收热量的增幅最小,为6.8%,污水入口温度一定时,热泵制热量,性能系数COP值,热泵工质蒸发温度,废水回收热量随着污水流量的升高而升高,但是热泵工质蒸发温度的和性能系数COP值的增幅减少,热泵制热量,热管工质蒸发温度以及废水回收热量的增幅缓慢增加.     

脉动热管稳态运行的理论模型研究

建立了脉动热管稳态运行机制的物理和数学模型。针对脉动热管中工质的实际流动状态,改进了模型中的流动机理和毛细滞后阻力机理,并耦合脉动热管的充液率、蒸发凝结两相传热模型进行了迭代求解。结果显示,潜热传热量占总传热量的比例在30%以内,管内工质流动属于湍流流动状态,表明改进后的求解模型比较符合脉动热管实际运行工况,较为准确地反映了脉动热管的流动和传热规律。     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

一种微小通道换热器的设计和试验研究

目前阵列系统的集成度与功率越来越高,给电子元器件的冷却及可靠工作带来了严峻的挑战.文中主要介绍了一种针对高热流密度功率器件散热的微小通道换热器的理论计算和仿真分析过程,并进行了多方案的热性能测试试验.试验结果表明:该微小通道换热器在一定的边界条件下能够满足热流密度为200 W/cm2器件的散热需求和工程应用要求.     

制动器摩擦热效应分析

以现代摩擦理论为基础,依据试验结果定性地分析了制动器摩擦副摩擦热的产生扩散及对摩擦副性能的影响，不同对偶摩擦副其“热影响表面层”摩擦性能的变化以及＂热分解温度＂的重要意义。制动器在长时制动或重复制动工况下，摩擦温度不断升高,在摩擦材料浅表层积聚高的热量从而引起摩擦材料摩擦性能的变化。不同对偶摩擦副摩擦因数随温度的变化规律有所不同,但温升高于“热分解温度”后，摩擦因数均显著下降，因此了解摩擦材料热分解温度是制动器设计和运行的关键所在。     

空调器中管翅式换热器的强化传热设计

为了提高换热效率,换热器的结构从多方面进行了强化传热设计.介绍了如今应用范围比较广泛的几个设计理念,并对其进行分析总结.     

洗瓶机的热系统故障分析

论述洗瓶机热系统的热传递途径和热损失途径，结合24000BPH生产线洗瓶机热系统故障造成的严重后果，分析造成这一故障的原因及其解决的方法。     

某型电源热设计及其分析

随着电子器件的高度集成化及加工制造工艺手段的不断提高,电子设备功率密度越来越大,热设计面临着严峻的挑战。文中首先介绍了热设计应遵循的基本原则,然后具体介绍了选择冷却方式的准则;通过某型电源的传统热设计过程与有限元软件热分析的对比,凸显了有限元软件的优势,通过软件的对比分析得出优化设计方案,最后总结了电源热设计时的注意事项,对同类设计具有参考价值。     

空调性能试验装置用热管空气热回收器的数值模拟

采用CFD方法对热管空气热回收器进行了数值模拟研究,分析了其冷凝段和蒸发段空气侧的温度场和速度场。模拟了不同管排组合方式、不同室内外温差及不同风量对热管空气热回收器换热性能的影响。结果表明,1对1管排组合的总换热量最大,2对2管排组合其次,4对4管排组合最小;并发现模拟结果与试验结果误差在5%以内,验证了所建模型的合理性。模拟结果为实际工程应用提供数据支持。     

机舱内旅客座椅的动态热特性实验研究

现代民用飞机座舱内设置有众多的设施包括座椅、内壁、生活设施等都具有明显的蓄放热特征。而在热载荷动态计算过程中,舱内设施蓄、放热性能对空调系统加热、制冷负荷有显著影响。在这些舱内设施中,座椅所具有的热容最大,并且其结构和边界条件及其复杂,座椅蓄放热特性对座舱动态热载荷仿真计算结果的准确性有很大影响。如果采用纯理论的方法,无法判断座椅动态建模中相关边界条件和系数的确定是否准确。因此本文将通过座椅动态热特性实验研究,对座椅的动态蓄放热特征数学模型进行验证。