高速芯片模块热管散热器的数值传热分析

利用大型FEM软件ANSYS对某高速芯片模块的热管散热器进行仿真热分析,得出了相应的温度场分布图和热流密度分布图。结果表明:热管散热器能有效地降低高速芯片模块在使用时的温度,增加系统的可靠性,是高速芯片模块散热系统的一种新方法。

槽道热管压扁度对传热的影响

对直径为6 mm,长为210 mm的小型微槽道柱状热管通过机加工方法制成的扁平热管(扁平厚度δ分别为3.5、3、2.5和2 mm)的轴向温度分布、极限传输功率、热阻以及蒸发换热系数等传热特性进行了研究。试验所用的热管为轴向梯形微槽道热管。对实验数据的分析表明,极限传输功率随着压扁度的增加而逐渐减小。将直径为6mm的柱状热管压扁成2 mm扁平热管后,极限传输功率降至原来的1/4。将直径为6 mm的柱状热管分别压扁至3.5、3及2.5 mm时,热阻基本稳定在0.08℃/W左右,但压扁至2 mm时,热阻明显增大。直径为6 mm的柱状热管压扁成3.5 mm扁平热管时,蒸发换热系数增大,但从3.5 mm压扁至2 mm后,蒸发换热系数急剧下降。

槽道吸液芯热管的研究进展

回顾了槽道形式吸液芯热管(以下简称槽道热管)的理论研究进展,介绍了应用基础研究和在电子散热、离心场、电磁场等方面应用的情况。认为槽道形式吸液芯几何结构明晰、随机性小,对槽道热管开展研究不仅丰富热管理论,而且有助于微肋、狭槽类微能系统的研究。同时,由于槽道热管良好的二次加工性能和各向异性的特点,使槽道热管在电子散热、离心场、电磁场等方面有所应用。

小型微槽道热管90°弯曲前后传热性能比较

针对直径为6mm,长为210mm小型槽道柱状热管通过压扁和弯曲制成的厚度分别为3mm和2mm,绝热段90°弯曲的扁平弯曲热管进行试验研究。对热管的轴向温度分布、极限传输功率、热阻以及蒸发段和冷凝段换热系数等进行了测试和分析。研究结果表明:2mm厚热管在弯曲前后的传热性能基本保持不变。对于圆柱状热管和3mm厚扁平热管,直管在极限状态时,只有靠近蒸发段端点的温度骤然上升;弯管在极限状态下的蒸发段温度呈梯次增加。弯管的极限传输功率小于直管,热阻与直管相近。直管的蒸发段换热系数随着功率的增加稍有增加,在出现传热极限时急剧下降;弯管的蒸发段换热系数随着功率的增加一直下降。无论是直管还是弯管,冷凝段换热系数均随功率的增加稍有下降。

微槽道热管低温启动滞后现象的分析

小型铜-水微槽道热管在水平或负倾角位置,低温状态下启动时,可能发生启动滞后现象。对此现象进行试验研究和理论分析,得出以下结论:在管内蒸汽温度20℃附近,Kn大于0.01,蒸汽进入不连续流动区,与微槽道侧壁面之间产生了速度滑移和温度突跃,导致蒸汽与壁面产生了明显的温度差,发生启动滞后现象。随着热管管内蒸汽温度的升高,Kn逐渐下降,蒸汽逐渐进入连续流动区,速度滑移和温度突跃消失,蒸汽与壁面之间换热状况改善,壁面温度回落,进入正常启动过程。理论分析与实验结果基本吻合。

小型轴向槽道热管蒸发段换热系数的研究

通过试验的方法对直径为6 mm,长为210 mm的小型轴向槽道热管蒸发段换热系数进行研究,并得出计算模型。热管管内工作介质为水,蒸汽饱和温度分别为40、50和60℃。通过测定,得出在水平工作状况下,热管管内汽化换热系数受传输功率、温度差和饱和蒸气压的影响不大;汽化形式以蒸发为主;并且通过半理论分析和试验的方法得到在试验条件范围内,热管蒸发段换热系数基本稳定在30 500 W/(m2.℃)±25%。

倾斜状态下热虹吸管冷凝段流动传热研究

建立了太阳能热水装置用的热虹吸管在倾斜状态下冷凝段流动传热模型,模型考虑了倾斜角度和界面剪切力对冷凝液膜的影响。分析结果表明,在小管径情况下,特别是在小倾斜角度工况下,界面剪切力的作用不能忽略。界面剪切力对流动冷凝的作用主要表现在使周向的液膜厚度变得均匀。计算模型还考虑了过冷度对冷凝段有效传热长度的影响,计算结果与经典的经验公式和试验数据相比较,吻合良好。

低温热虹吸管群加固寒区建筑地基的分析计算

通过理论分析和数值模拟的方法计算了在不同排列形式下,低温热虹吸管群的传热能力和地基土体温度场.分析结果表明:在其它工况相同的条件下,不同的排列形式会引起单根热虹吸管传输功率的变化,从而对地层的温度场(既加固效果)产生影响。研究结果对寒区工程地基加固时的热虹吸管排列优化有一定的意义。

企业进行能源审计的一般方法

企业能源审计是目前我国应对能源危机,实现节能减排的一个主要手段。但很多企业,特别是能源利用水平不高的中小型企业对能源审计比较陌生,往往无从下手。本文针对这种情况,从能源审计的意义、类型、能源审计机构选择等方面,详细阐述进行企业能源审计的各个过程和注意事项,为企业能够顺利圆满的进行能源审计,实现节能目标提供一定的帮助。

小型轴向槽道热管蒸发段的换热系数

通过试验的方法对直径为6mm、长为210mm的小型轴向槽道热管蒸发段换热系数进行研究,并得出计算模型.热管管内工作介质为水,蒸汽饱和温度分别为40℃、50℃和60℃.通过测定,得出在水平工作状况下,热管管内气化换热系数受传输功率.温度差和饱和蒸气压的影响不大.气化形式以蒸发为主.并且通过半理论分析和试验的方法得到在试验条件范围内,热管蒸发段换热系数基本稳定在30 500x(1±25%)W/(m2·℃).

热管技术在干燥领域的开发与应用

阐述了热管技术在干燥领域应用的特点与优越性,概述了热管技术在干燥领域的应用现状,认为以可再生能源(太阳能)为能量供应的热管式干燥设备是今后的重要发展方向之一。

太阳能热水系统用热管性能要求及功率测试方法

阐述了热管传热性能的重要参数——等温性和传输功率的测试方法。规定了热管测试中,蒸发段、绝热段和冷凝段的长度、循环水流量以及进出口的温度差等参数的要求及控制方法。提出了一般的热管质量控制方案。

换热设备污垢研究进展

对污垢的形成过程中起始、输运、附着、剥蚀和老化5个阶段的机理进行了简要的概述。综述了近几年国内外换热设备污垢领域的研究进展,以预测、监测和对策3个主要研究方向进行了归纳。综合已有的研究成果,提出了蒸汽污垢研究这一新方向。

IGBT热管式整体翅片散热器优化分析

本文建立了IGBT热管散热器模型,并用实验数据验证所建立的三维热管散热器模型及基于有限体积法的数值模拟结果的可靠性,然后研究翅片厚度t和翅片间距s对散热器散热性能的影响。结果表明:数值模型可靠;当t由0.5 mm增至1 mm时整体翅片热管散热器的摩擦系数f增加45%,而传热因子j最大增加30%;当s由1.2 mm增至2 mm时散热器的摩擦系数f减小15%,而j的变化较小且s=1.2 mm时j的平均值最大。

管板间隙对管壳式换热器流动与传热的影响研究

管壳式换热器中,由管板间隙引起的漏流不利于换热器的传热。通过一种新型网格生成方法,对所建立的三维实体模型进行网格划分,并利用CFD软件Fluent进行数值模拟,研究不同情况下壳程与管程的流动与传热特性。计算中采用标准k—ε模型,SIMPLE算法,压力方程为标准格式。将模拟结果引入换热器评价指标,全面分析管板间隙对管壳式换热器流动与传热的影响。

热管式气液固三相固定床鼓泡反应器的传热性能

为了研究热管式气液固三相固定床鼓泡反应器的传热性能, 在一内径为50 mm、高800 mm床内充以多孔填料, 内插一根16 mm×2 mm的水 不锈钢热管的固定床反应器中, 用并流向上的热水和氮气进行传热试验研究. 研究结果表明: 传热量随气相速度ug 增大而增多, 在气相速度达到某一数值后, 气相速度对传热的影响不显著; 并采用最小二乘法拟合得到了试验条件下固定床鼓泡反应器床层与热管加热段管壁之间传热系数的经验计算式. 所得到的方程得到了热模试验的验证.

换热器的综合效率分析

利用分析的方法对换热器进行了性能分析,推导出了综合评价换热器性能的公式;并以芳烃生产工艺中制苯工段的换热器为实例进行了具体的效率分析,得出了换热器的效率、单位面积的收益、损失及综合性能评价指标。结果表明:流体发生相变的换热器的性能要优于单相流体换热器的性能。

热管式气液固三相固定床鼓泡反应器试验研究

为了研究热管式气液固三相固定床鼓泡反应器的性能,在一内径为50 mm、高800 mm床内装填多孔填料,内插一根16 mm×2 mm的水-不锈钢热管的反应器中,对2乙-基己烯醛选择性加氢反应进行试验研究,并进行模拟计算。结果表明:在取消外循环的条件下,反应器具有良好的床层温度分布,反应能够得到较高的转化率和良好的选择性。对提高经济效益和设备安全性能具有一定意义。

水和丙酮工质的金属纤维毡蒸气腔热管的传热性能

通过实验研究了金属纤维毡吸液芯蒸气腔热管的传热特性,测试了在单一热源下,不同热通量、风速以及工质种类时蒸气腔热管的启动性能与均温特性,并使用红外热像仪对蒸气腔热管冷凝端拍摄。实验中蒸气腔热管使用的工质分别为水与丙酮。实验结果表明:金属纤维毡蒸气腔热管的启动时间基本在3000 s左右;蒸气腔热管的蒸发端与冷凝端的等温性能良好,其中水工质的冷热端最小温差为1.35℃,因此使用金属纤维毡吸液芯蒸气腔热管可以避免电子器件的局部高温。

双层玻璃盖板平板太阳能集热器数值模拟

基于有限容积法建立了双层玻璃盖板平板太阳能集热器的数学模型,对该集热器网格和物理模型进行了有效性验证分析了环境温度、进口水温、太阳辐射强度及下层玻璃盖板位置对集热器热性能的影响,并与单层玻璃盖板平板集热器对比。结果表明:当环境温度低于18℃时,双层玻璃盖板集热器更具优势,当环境温度为-10℃时,双层玻璃盖板集热器瞬时效率比普通平板集热器高0.26;进口水温和太阳辐射强度的提高均可导致集热器内部温度上升,此时双层玻璃盖板的保温效果更加明显,当进口水温为50℃时,双层玻璃盖板集热器比单层玻璃盖板平板集热器的瞬时效率高0.27;当下层玻璃盖板距吸热板上方18mm时,集热器瞬时效率最高可达0.678。本文研究结果有利于对平板式太阳能集热器的工程应用和优化设计。