机械泵驱动两相冷却系统启动特性的实验研究

机械泵驱动两相冷却系统是一种以机械泵为驱动力的封闭式相变传热设备。该研究首先对该系统启动的加热增压、机械泵启动和热载启动三个阶段进行实验分析,并通过系统各主要参数的变化发现启动过程中将产生液体过热现象,并且有较大的压力冲击。然后通过大量实验对与过热度有关的启动温度、流量和启动热负荷进行比较分析,得出启动温度越低,产生的过热度越大的结论。最后对蒸发段在气态条件下启动进行实验研究,结果表明此时过热度要大于液体启动的过热度。

两相冷却系统过热现象与启动温度关系分析

在以二氧化碳为工质的新型空间两相流冷却系统-机械泵驱动两相流冷却系统的实验过程中发现,在热量加载的同时在蒸发器出口将有过热现象产生。进一步的实验研究得出结论当启动过程蒸发温度越低,蒸发器出口的过热度也就越大,同时从过热状态变为两相状态所产生的压力脉冲也越大。通过经典核化理论的角度分析指出该现象的产生主要和工质的物性有关,又统计物理学和动力学成核理论方面分析指出随着蒸发温度的升高,核态沸腾产生气泡的直径变小,所以需要更少的热量就能推动从过热的亚稳态到更加稳定的两相状态的转变。

机械泵两相冷却系统过热现象的实验研究

机械泵驱动两相冷却系统是一种以机械泵为驱动力的封闭式相变传热设备。在对该系统进行研究过程中发现,当启动蒸发器热负荷时,在蒸发段出口将产生明显的过热现象,并且有较大的压力脉。通过对大量实验对与过热度有关的启动温度、流量和启动热负荷进行比较分析,得出启动温度越低,产生的过热度越大的结论:启动温度越低,启动需要的过热度相对要大;其次,热流密度越大,过热时间维持的越短;最后,从过热状态到两相状态的闪蒸过程将系统的阻力发生较大变化,流量越大压力脉冲越高。

某高功率收发模块两相冷却系统实验研究

为了解决某八通道收发模块的冷却问题,文中设计了一套基于高效热虹吸回路的两相冷却系统样机,分别对冷却系统的启动特性以及工作倾角、冷凝能力对系统冷却性能的影响进行了实验研究。研究结果表明:该冷却系统的启动性能和工作性能良好,可在-30°~75°倾角范围内保证收发模块正常工作;冷凝风速增大将有效提升系统的冷却性能,冷凝风机功耗也随之增大;在倾角为20°、冷凝风速约为6:5 m/s时,冷却系统综合性能最优,具备对热耗475 W、局部热流密度60 W/cm^2的收发模块进行冷却的能力。

泵驱两相冷却系统设计及性能验证

为了解决电子设备中高热流密度器件的散热问题,文中利用介质相变原理,采用泵驱两相冷却技术实现高效散热。搭建了泵驱两相冷却系统并对关键部件的设计进行了研究,验证分析了系统的散热性能及热负荷变化对多支路流量分配的影响。结果表明:以R134a为工作介质的泵驱两相冷却系统可实现312 W/cm^(2)的局部散热热流密度;对于多点热源(热流密度为0.4~5.5 W/cm^(2)),不同热源与冷板贴合面附近的温度均匀性好,温差小于1℃;对于多支路系统,某一支路热负荷的变化会引起各支路流量分配的变化。