平行小通道直冷板传热特性实验研究

作为两相冷却技术的核心部件,直冷板的传热特性越来越受到关注.本文基于泵循环两相流实验系统,设计了一块平行小通道直冷板,直冷板流道区域尺寸为140 mm×50 mm,包含21根通道,通道截面尺寸为1.5 mm×1.5 mm,通道间由0.5 mm厚的肋片分隔.通过改变制冷剂进口温度、流量以及热流密度,分析平行小通道直冷板流...     

采用多通道直冷板的两相循环冷却系统实验研究

本文搭建了以R1233zd(E)为工质的多通道直冷板两相循环冷却系统,并在冷凝温度为10、15、20 ℃,质量通量147~882 kg/(m2?s),热流密度7.73~39.75 kW/m2工况下对系统热力学循环和冷却性能进行实验研究。实验结果表明：质量通量上升,出口制冷剂焓值降低,热流密度上升,蒸发压力与出口制冷剂焓值升高。不同热流密度下冷板壁面温度随质量通量的变化趋势有所不同：当热流密度为7.73 kW/m2时,制冷剂质量通量由147 kg/(m2?s)增至735 kg/(m2?s),最大温差由2.9 K降至1.6 K;当热流密度为39.75 kW/m2时,最大温差由3.6 K增至5.2 K。不同质量通量下,换热系数随热流密度增加有不同幅度的升高：质量通量为147 kg/(m2?s)时,换热系数由1 843 W/(m2?K)增至4 528 W/(m2?K);而质量通量为588 kg/(m2?s)时,在相同条件下换热系数由1 536 W/(m2?K)增至3 569 W/(m2?K)。     

基于FC-770的板翅式液冷冷板的热设计与热分析

为满足大功率机载电子设备当今越来越高的散热需求，文中设计了一种基于液冷工质FC-770的板翅式液冷冷板主动散热技术；为了强化该冷板的换热能力，在冷板工质流动的槽道增加了强化换热的翅片设计；为验证该冷板的散热能力，采用CFD数值模拟技术对所设计的板翅式液冷冷板进行了热分析计算，分别针对五种不同工质进口温度工况开展了热仿真与热模拟工作，并对数值仿真计算结果进行了有效分析。依据数值仿真计算结果的显示，针对机载大功率电子设备所设计的板翅式液冷冷板可以有效控制电子设备温度在55℃以下，温度均匀性优于3℃，满足当前机载电子设备的散热需求；文中提出的散热方案和研究结果具有工程应用价值，为大功率机载电子设备热控系统的设计和数据提供有力支撑。     

压管式水冷板90°弯管内流动及传热特性研究

为优化压管式水冷板中弯管结构，并为微小发热电子器件在水冷板上合理的布局提供指导性意见，通过FLUENT软件，采用RNG k-ε模型，对一款应用于射频功放散热的压管式水冷板“D”形直角弯管处流场及热分布进行三维数值模拟，并通过试验对其结果进行了验证。同时讨论了不同弯曲度和雷诺数对流道内迪恩涡结构、流动阻力及传热特性的影响。结果表明：管道弯曲段压力从外壁到内壁呈梯度减小且总压力损失在弯曲度R/D为1.5～2范围内最小。沿弯管流道方向，“D”形弯管中心线两侧形成迪恩涡，在弯管出口90°截面二次流强度最大。在弯管出口段2D～4D范围内对流换热系数达到极大值，线性拟合得到极大值点位置S₂/D与雷诺数Re之间的关系，S₂/D=0.002 9Re-0.114。研究结果可为微小电子发热器件在水冷板布局提供指导性意见。     

不同扰流结构冷板传热性能研究

冷板是电子设备间接液冷系统的核心部件，在冷板内部流道增加扰流柱可以提高冷板的传热能力，在进行冷板扰流柱的设计时需兼顾降低热源温度与降低流体流过流道的压力损失两方面。结合热源温度、流体压降以及动力源耗能等因素，对内部流道含有菱柱、圆柱、水滴柱扰流结构的冷板的传热性能进行了研究。研究结果表明：含有水滴柱扰流结构的冷板的传热性能最好，且水滴扰流柱长宽比例在2.5∶1时冷板的传热性能最佳，通过缩小扰流柱尺寸、增加扰流柱数量及密度的方式可进一步提高冷板的传热性能。在本研究所实验测试的工况中，水滴柱扰流结构冷板相较于无扰流冷板，散热效果提高了60%左右。