冷却电子芯片的平板热管散热器传热性能研究

通过采用均匀与非均匀热量分布的两种热源对平板热管散热器在冷却电子芯片中的传热性能进行了实验研究,了解其在不同热源加热条件下的传热特性。对比均匀加热条件的铜柱而言,硅质芯片作为热源可以更切实际地模拟计算机微处理器的热源边界条件。非均匀热量分布的芯片内部设置了3个受热区,其中热点的最大热流密度为690W／cm^2。实验表明平板热管散热器工作过程中蒸发段的热传导和汽液两相之间的相变换热起重要作用。研究结果说明蒸发热阻在不均匀的加热条件下与均匀加热条件相比变化不明显,但与热源芯片的传热量成反比。     

新型热管电子器件散热器的实验研究和数值模拟

随着电力电子技术的不断发展,高热流密度器件热控制问题以及出现的热流分布不均匀的现象,是电子电器设备亟待解决的关键技术。热管作为高效传热元件,已经广泛应用于电子器件的散热技术研究中。本文对新型平板式热管散热器进行了数值模拟和实验研究。根据电子器件的运行工况,建立了散热器性能测试系统,并对平板热管型电子器件散热器进行了在不同工况下的性能实验。结果表明采用平板热管散热器可以有效提高CPU芯片的散热性能,芯片发热量在160W后为其最佳工作状态。同时用数值模拟方法对平板热管散热器底面的导热效果进行了优化设计,通过改变导热系数以及扩大模拟芯片尺寸来达到改善CPU冷却散热器的散热效果的目的,并得到了一些有价值的结论,这对改进管散热器的散热效果有一定的指导意义。     

平板热管的研究现状与最新进展

平板热管由于质量轻、良好的启动性和均温性的优势,而成为目前电子元件散热方面的热点研究,在国外已经得到应用。目前国内的研究成果很少。综述了平板热管目前国外的主要研究趋势、结构和加工方法的改进、参数优化、内部流动与传热的研究、毛细限和沸腾限及对多个热源冷却的研究等,并对这些前沿的研究结论进行概述,指出了下一步的研究趋势和面临的主要挑战。     

牵引变流器用板翅式热管散热器性能实验研究

目前国内铁路进入快速发展时期,牵引变流器作为高速机车核心部件之一,对其有效的散热可提高机车运行的安全性,因此研究牵引变流器冷却系统中的散热器很有必要。通过搭建风洞实验台,研究空气进口温度25~45 ℃、迎面风速5~7 m/s时板翅式热管散热器的换热特性,得到散热器的工作散热量,基板工作温度以及影响换热的主要因素。实验结果表明：正常工作过程中散热器基板的工作温度在70~90 ℃之间; 基板温度升高,换热量也随之增大;散热器换热量受进口空气温度的影响大于受迎面风速的影响。     

计算机CPU热管散热器换热性能研究

电子计算机的集成化发展对CPU散热器传热性能提出了新的要求,散热器表面最高温度和表面均温性是保证CPU正常运行的重要参数。本文运用ANSYS软件对CPU热管式散热器和普通翅片散热器进行计算,对二者稳态温度场分布和不同功率下散热器中心点温度变化进行了分析比较,计算结果表明,在稳定状态时,热管式散热器比普通翅片散热器具有更好的热传导性能和表面均温性;在CPU高功率工作（50W）时,普通翅片散热器无法满足换热要求,而热管式散热器仍可达到良好换热效果。搭建实验台对热管式散热器表面温度进行了测定,实验测试数据与模拟计算数据基本吻合,证明了数值模型的正确性和可行性。本研究对于计算机CPU散热器传热性能分析及其优化设计具有一定指导意义。     

热管式电子设备散热器的实验及数值模拟研究

用Icepak软件对电子设备散热器的流速场、温度场进行了数值模拟，并将模拟分析值与实验值进行了比较，验证了数值模拟的结果的正确性，显示了Icepak软件在电子产品热设计中应用的优越性和可靠性。     

带有强化换热结构的芯片散热器实验研究与数值模拟

超级或大型计算机服务器CPU的冷却散热问题,已经成为计算机高性能发展的瓶颈,受到业内越来越广泛的关注。本文提出了一种用于冷却计算机服务器芯片的散热器,其结构是将镶嵌在散热器底板的热管与翅片组装为一体。利用自建实验台对该散热器以及平板式热管散热器的性能进行了对比实验分析,同时对其热管本体、翅片以及均温板的温度分布进行了数值模拟。这种热管冷凝段得到强化换热的散热器其底板面积相对平板式热管散热器减小了50%,因此具有更好的均温性;在相同的工况下热流密度由24.3 W/cm2增至68.6 W/cm2时,该散热器翅片顶部的平均温度增幅仅为17%。     

微槽平板热管传热性能的实验研究

系统地研宄小充液率条件下重力对微槽平板热管传热性能的影响，分析了工作温度、冷却方式等影响因素．发现重力对热管径向液膜的分布影响比较小，而对轴向的影响比较明显，从而使得倾角较大地影响了热管的传热能力．进一步证明了深槽平板热管具有良好的传热性能．     

振荡流热管汽车散热器传热性能的实验研究

对振荡流热管汽车散热器和管带式铜质汽车散热器进行了实验研究,得到了两种散热器的传热和阻力特性,对比发现振荡流热管汽车散热器具有较好的传热性能,且风阻和水阻均小于管带式铜质汽车散热器,并进行了热平衡误差分析,实验结果对开发新型汽车散热器有一定的指导意义。     

半导体与热管一体化散热器研究

半导体与热管一体化散热器主要为解决目前市面上普通热管工作效率低的问题设计,半导体的制冷效果有效地降低了周围空气的温度,增大与热管的温度差,使热管能快速散热,达到有效降低笔记本电脑温度的效果。热管与半导体一体化的设计也能很好的解决单纯引用半导体制冷设计的凝霜问题,同时使用风扇辅助排除半导体产热面和热管周围的热空气以及湿度较大的空气,使笔记本电脑能快速高效的散热,且不存在内部器件受损的问题。     

微平板热管导热性能测试系统

为精确评价微平板热管的导热性能,搭建了微平板热管的热性能测试系统,该系统按功能主要分加热/冷却、信号测量、视觉采集和数据处理与记录等.为减少输入热量散失,整个测试系统在真空环境中进行,保证了热量能有效通过微平板热管输出.系统中测量了微平板热管的输入热流以及蒸发段、绝热段、冷凝段3部分的温度,通过计算得到热阻和当量导热系数两个热性参数.输入功率为2W时,对灌注工质和未灌注工质的微平板热管进行测试,结果显示:灌注工质的热管与未灌注工质的热管对比,导热系数大约提高3倍,热阻降低3.5倍.本文建立的测试系统可用于微平板热管的导热性测试及评价.     

回路热管在电子冷却的应用研究进展

回路热管(LHP)作为一种两相传热装置,经过多年的研究和发展,技术已经日趋成熟并在航天事业上得到了应用。随着电子器件日益小型化和集成化,其散热问题是一大难题,而回路热管由于其传热能力大,在电子器件的冷却也得到了发展和应用。结合国内外近年来回路热管的发展,总结了回路热管在电子冷却方面的研究进展。     

分离式热管蓄冷空调释冷性能实验研究

本文设计了基于分离式热管换热的蓄冷空调系统,针对其释冷性能进行了因素实验和响应曲面实验研究。结果表明:分离式热管蓄冷空调释冷性能稳定,实验条件下最大制冷量可达5. 09 k W;制冷量随循环风量的增加而增加,而除湿量存在最佳除湿循环风量,最佳除湿循环风量约为620 m3/h,除湿量约为4. 32 kg/h;制冷量随环境温湿度的升高而增加;得到了不同工况下制冷量的回归方程,分析了不同影响因子对制冷量的影响规律,在循环风量较低的工况下,热管阀门对制冷量影响较弱,随着循环风量的增加,对制冷量影响增加。     

数据中心冷却用动力型热管的实验研究

为研究用于数据中心的动力型热管系统性能,本文在焓差法实验室对三类压缩机性能进行了实验研究,结果表明:1)带气泵功能的压缩机具备低压缩比运行能力,可根据室外环境温度以及室内负荷不同分别切换不同工作模式,简化系统配置,具有很好节能效益,其中变频转子压缩机COP可以超过20,变频涡旋压缩机COP接近20,可以较好的替代液泵; 2)中小型机房空调领域,综合利用气相动力型热管与压缩制冷技术,拓宽了自然冷却利用时间,全年能效比AEER远高于常规机房空调,配合运用地域性风冷、水冷、蒸发冷等节能方式,为现代数据中心节能减排提供了新的思路; 3)大型数据中心空调领域,磁悬浮压缩机COP超过20,具有较高的节能效益,但与液泵相比仍具有一定差距,同时离心式压缩机作为气泵运用存在循环不畅的现象,需要液泵进行压头补偿。     

水-甲醇混合工质振荡热管温度振荡及传热特性研究

通过实验研究了水-甲醇混合工质振荡热管充液率分别为55%、62%、70%、90%下,体积比分别为13∶1、4∶1、1∶1、1∶4、1∶13时的温度振荡以及热阻特性,并与水、甲醇纯工质振荡热管进行了对比。研究表明,混合工质振荡热管的振幅较纯工质大且较为均匀;较大充液率时(62%及以上),大多数混合工质振荡热管热阻大于两种纯工质;中等充液率时,部分振荡热管出现烧干现象,受黏度影响,大多数混合工质振荡热管出现烧干现象时的功率较小,热阻较纯工质大。但是,在水中加入少量甲醇(13:1)做工质的振荡热管在充液率为55%下不易发生烧干,且热阻较其他工质低。振荡热管的热阻特性受工质黏度、气液相平衡等因素的共同作用,在不同工况下,各因素作用效果不同。     

平板微热管阵列的研究现状与进展

平板微热管阵列作为一种新型高效传热元件,解决了单一微热管热通量和热输运能力有限的问题,提升了热管整体的可靠性,克服了传统圆热管在应用中出现的接触面积小、形状限制、接触热阻等局限。本文总结了平板微热管阵列的内部结构、吸液芯种类、制造和封装工艺,介绍了针对平板微热管阵列性能进行的实验、理论研究及建立的数学模型,阐述了平板微热管阵列在多个领域的应用现状,并提出了进一步的研究重点,为平板微热管阵列的研究提供参考。     

单面波浪平板脉动热管的传热性能

对一种单面波浪平板脉动热管的传热性能进行了实验研究,分析在空气强制对流冷却条件下充液率、加热功率、倾角等因素对其传热性能的影响。研究结果表明,除0°倾角外,脉动热管的最佳充液率为20%～30%,倾斜角度对脉动热管传热性能的影响很小,但90°时相对最好。脉动热管在0°放置时其传热性能较差,在低充液率的情况下甚至丧失脉动效果,主要是工质回流不畅的原因,与平板脉动热管的槽道设计有很大关系。此外低加热功率时热管传热性能存在波动,有时甚至不能启动。     

微通道型分离式热管基站节能特性实验研究

利用CFD技术对基站内的气流组织形式进行了优化,得出下进上出的气流组织形式可以提高冷风的利用率,同时开发了微通道型分离式热管基站,能保证发热机柜在设定温度范围内运行的要求,自动控制系统可以最优化的切换空调系统和微通道型分离式热管系统,保证机房内设备稳定运行。当室外环境平均温度为27℃时,制冷系统的COP可达6.23,具有较高的能效比。即使在夏季长时间的运行测试中,微通道型分离式热管基站空调压缩机的运行时间仅占基站总运行时间的39.1%,节电率达到44.7%,具有很好的节能降耗的效果。