叉指型液冷微槽道蒸汽腔的制备与性能研究

本文提出了一种基于叉指型液冷的微槽道蒸汽腔的结构,在蒸汽腔的内部集成了液冷流道并与工质流道交错布置,从而将单相对流换热与相变换热两种传热模式集中在一个散热器中。针对其传热性能开展了实验研究并与同尺寸下的微通道液冷散热器进行比较。结果显示,所制备的液冷蒸汽腔均温性能好,结构简单,加工简便,可靠性高,满足散热器薄型设计的要求。液冷蒸汽腔在不同工况下的启动时间为40至80 s,热响应性能良好。在实验的工况下,液冷蒸汽腔的最高温度相比微通道液冷至多可以降低3.40℃。

扁平微槽道热管蒸发冷凝极限模型

提出了一种基于一维流动模型的铝一丙酮扁平微槽道热管毛细极限模型,并以此探究充液率对热管性能的影响。一维流动模型基于质量守恒、动量守恒和Young-Laplace方程,毛细极限模型同时考虑了由于蒸发段蒸干导致的蒸发极限和由于冷凝段液堵导致的冷凝极限,在液堵段考虑了接触角的变化。一维流动模型的计算结果发现较高的充液率会增加液相的流动损失,降低管内工质可以达到的最大速度。通过对比蒸发极限和冷凝极限,得到所研究扁平微槽道热管的毛细极限在14 W左右,相应的最佳充液率在27%-32%之间。该研究对热管的应用具有重要理论指导意义,对模型的实验验证工作后续有待开展。