锥形毛细芯平板热管传热特性研究

随着机械电子设备的不断发展,热管理问题面临越来越严重的挑战,为解决此问题,根据仿生学原理,以天鹅绒竹芋表面微观凸起结构为设计依据,以纳米尺度铜粉为材料烧结制备锥形毛细芯,构造新型平板热管,并以去离子水为工质对其热性能进行研究。研究加热功率、平板热管放置角度及毛细芯氧化与未氧化等因素对平板热管传热特性的影响。结果表明,由于锥形毛细芯多尺度孔隙结构的存在,不仅实现蒸汽从大尺度孔隙逸出,液体从小孔隙吸入,而且缩短了液体流动路径,减小了流动阻力,同时扩大了换热面积,因此大大提高了平板热管的传热性能。锥形毛细芯平板热管具有较好的传热性能及抗重力特性。毛细芯经氧化处理后可显著减小平板热管的换热热阻,提高平板热管的传热性能,在热流密度为107.1 W/cm2时,其总热阻最小值为0.079 K/W。     

微型热管在台式电脑中的应用设计

本文根据热管导热速度很快的工作特征,在具体情况下热管可制作成可大可小的、可长可短的、可自由弯曲的结构。提出了在计算机核心部件上应用微型热管散热,将热量引出到专用风道内集中散热。机箱可制作成较封闭的结构的设计方案,从而解决了计算机中用传统风扇散热效果差,与外界对流又带来灰尘沉集在主板上,对主板带来安全隐患的问题。     

微型热管等温性能的多通道测试系统研究

随着电子设备向高速、高频,微小型化发展,电子器件的散热就显得尤为重要.本文介绍了微型热管温度测量的技术原理,阐述了有关测量装置的测量电路、DSP外围主要扩展电路及其核心软件模块.研究表明该系统的测量结果准确、快速、实时,能有效地观察和分析微型热管散热面的各点温度状态.     

微矩形沟槽热管传热极限模型和实验研究

对微矩形沟槽热管的传热极限进行数学建模,并通过实验讨论分析热管工质物性群数NI、几何结构群数Ge和重力比数Hg三者对其传热极限的影响作用.研究表明,Qc与Ge和Hg呈近似指数增长变化,而与NI成线性增长关系.热管运行于较高温度、合理的几何结构和有效利用重力的辅助作用,可明显提高热管的传热能力,同时也证明了该传热极限模型的正确性.     

热管式CPU散热器总传热能力的研究

对一种热管式CPU散热器的传热机理、传热路线和各传热阶段的热阻进行了定性分析和定量分析,建立了该热管散热器的传热模型,导出了其总传热系数的计算式,并给出了计算实例。     

平板铝热管微沟槽吸液芯的制备及毛细性能研究

采用犁切-挤压(P-E)和表面化学加工相结合的方法制备出一种新型的铝沟槽吸液芯结构,通过毛细上升红外测试方法对其毛细性能进行测试表征,研究不同的CuCl_2溶液浓度和浸泡时间对吸液芯结构毛细性能的影响。研究结果表明,化学加工后的铝沟槽吸液芯的毛细性能显著提高,其最大毛细上升高度可达49.3 mm,相比于未经化学加工的犁切沟槽,其毛细上升高度提高约79.3%;当CuCl_2溶液浓度超过1mol/L时,浸泡时间和溶液浓度对铝沟槽吸液芯的毛细压力影响较小。该方法能够简单、有效的提高铝沟槽吸液芯的毛细性能,为平板铝热管吸液芯的制备提供了一种新手段。     

板式脉动热管强化传热方法研究

为了研究板式脉动热管的传热性能强化的方法,对原型和改进型两种不同板式脉动热管传热特性进行数值分析比较。基于VOF方法建立板式脉动热管汽液两相流动及相变传热三维非稳态数学模型,仿真得到不同加热功率条件下热管内流型演化和温度分布。仿真结果表明,改进型脉动热管在高功率阶段,整体等效热阻小于原型。     

平板热管沟槽吸液芯结构刻蚀制造研究进展

平板热管因传热面积大、性能高、几何形状自适应性强等优点,在高热流密度电子器件散热领域得到广泛应用。电子器件的高性能、集成化、小型化发展促使平板热管趋向于超薄化,结构稳定、质量轻、尺寸小的沟槽吸液芯结构平板热管成为解决电子芯片在有限空间内散热难题的首选方案。传统的沟槽加工工艺成本较高、沟槽加工尺寸受限,而刻蚀技术具有加工效率高、可加工结构尺寸范围广等优势,逐渐成为平板热管沟槽吸液芯结构的主要加工方法。详细介绍平板热管的类型和应用,以及不同刻蚀加工工艺的特点,重点综述目前国内外关于平板热管沟槽吸液芯结构刻蚀制造的研究进展,分析讨论沟槽吸液芯结构在刻蚀制造过程中存在的问题,并进行科学预测与展望。     

热管冷却电主轴的温度场仿真分析

使用UG三维建模软件分别建立电主轴以及具有热管元件的电主轴模型,在分析软件中对其进行温度场模拟,讨论在油冷却和热管冷却的不同情况下对电主轴温度场的影响。研究结果表明,热管冷却下的电主轴系统温升变化较小,比用油冷却的电主轴系统散热效果明显,说明热管作为一种冷却方式,对主轴系统的温度场有很好的均衡作用。     

一种矩形沟槽式微热管的建模方法与实验研究

通过对矩形沟槽式圆形微热管的结构、强度和传热极限的各种影响因素进行分析和推导,分别建立了矩形沟槽式圆形微热管的黏性极限、声速极限、携带极限、毛细极限、冷凝极限、沸腾极限、连续流动极限和冷冻启动极限的模型,并通过实验验证了所建立的传热模型的正确性。     

热管在雷达散热上应用的可行性研究

以目前地面雷达电子设备常用的散热方式为背景,分析了雷达上常用散热技术的特点与适应场合;针对目前广泛应用于各行各业的热管散热技术,讨论并分析了热管散热技术在雷达散热设计中应用的可行性和尚存在的问题,为雷达系统的散热提供了一种新的思路和解决途径。     

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。     

超薄微热管的研究现状及发展趋势

快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发和应用中的一项重大技术挑战。热管以其高导热率、高冷却能力、高稳定性和长寿命等优点在高热流密度元件的散热技术领域得到广泛应用。但是,随着电子产品不断朝着高性能化与轻薄化的方向发展,传统圆柱型微热管或普通压扁型热管已难以应用于紧凑、轻薄型的电子设备散热,体积更小、质量更轻、厚度更薄的超薄微热管已成为目前热管技术的重要发展方向和研究热点。详细介绍了超薄微热管的类型及应用,重点综述了目前国内外关于超薄微热管在成形工艺及吸液芯结构等方面的研究进展情况,分析讨论了其在电子器件散热中的发展所存在的问题,并进行科学预测与展望。     

不同工质热管均温板散热及环境适应性试验研究

为了研究热管均温板的散热性能及环境适应性,通过试验对铜–水热管均温板、铜–丙酮热管均温板的散热性能以及不同姿态下热管均温板的环境适应性进行研究。结果表明：相同工况下,铜–水热管均温板的散热性能优于铜–丙酮热管均温板;对于平放、横放和竖放3 种姿态,90 ℃ 高温试验中,两种工质的热管均温板均无损坏;-55 ℃ 低温试验以及-55 ℃~ 90 ℃ 温度循环试验中,3 种姿态下的铜–丙酮热管均温板均无损坏,竖放姿态下的铜–水热管均温板出现鼓包。该研究对实际工程应用中不同工况下选用热管均温板有着重要的参考意义。     

电子器件用复合热管散热器的试验研究

结合间接热虹吸管和扁平热管的特点,研制出一种新型电子器件用复合热管散热器,并试验分析了该散热器分别使用甲醇、乙醇、丙酮、水和R123等工质的散热性能以及充灌率和风速等设计因素对其散热性能的影响.试验结果表明:该复合型散热器在较宽广的热流量范围内和较大热流量的情况下均具有良好的性能,不管热流量突变还是稳定,该复合型热管散热器都可以使电子器件表面温度保持平稳,不出现大幅度波动;工质为R123时的散热效果最好,当热流量为200W时,可以保证电子元件表面温度低于70℃.电子器件常用的热流量范围即在100～140W内,散热器适宜的充灌率约为80%.     

机械泵驱动回路式热管阻力特性的试验研究

在空间应用的背景下由于热源发热量增加、热流密度的增大以及散热回路日趋复杂,用机械泵为驱动力的回路式热管系统逐渐引起各国热控科研人员的重视。阻力特性直接影响到散热系统工作性能,文中首先对该技术的工作原理及系统阻力进行计算分析,并在以CO2为循环工质的试验台上对系统的阻力特性进行试验研究,结果证明以机械泵为驱动力的环路式热管系统质量流量与系统压降为单调二次对应关系,与单相循环系统的阻力曲线形式较一致,从而使得系统具有运行稳定可靠和高控温精度的特点。     

脉动热管理论及技术进展

脉动热管作为热管家族新成员,相对传统热管和其他的散热器件有着很大的传热优势,能够实现高热流密度的微型电子器件的散热要求,近年来很多学者开展了对脉动热管的理论和技术研究,本文主要从以下方面介绍脉动热管研究进展:实验研究,通过可视化和传热性能实验,观察流型变化并分析传热强化效果;理论研究,通过建立脉动热管的简化模型,采用数值模拟的方法观察流动过程中流态的变化或者采用数值编程计算的方法分析求解脉动热管的传热过程;管路结构改进研究,采用不同的脉动热管的管路形式来实现两相流工质的合理分配,减少两相流的局部阻力,从而分析其对传热的影响。