基于平板热管技术的电子器件热管理研究进展

随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求,开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此,在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上,对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素(毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源)、强化平板热管传热性能的措施(不同润湿性表面和支撑柱结构等)及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述,指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法,以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术,将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。

温室气体三氟甲烷资源化转化技术研究进展

主要综述了国内外有关副产三氟甲烷资源化转化技术的研究进展,包括直接作为三氟甲基化试剂合成含三氟甲基中间体、通过碘代反应制备三氟碘甲烷、高温裂解转化为四氟乙烯及六氟丙烯等含氟烯烃、与甲烷高温共裂解合成偏氟乙烯、通过氟氯交换反应将CHF3转化为卤代烷烃。通过综合比较以上路线,发现CHF_(3)与CHCl_(3)进行氟氯交换制备CHClF_(2)和CHCl_(2)F反应是具有较好工业化应用前景的路线。

制冷剂R1336mzz(E)液相黏度理论与实验研究

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围内R1336mzz(E)的液相黏度,并根据四种形式的液体黏度方程对实验数据进行拟合,得到R1336mzz(E)黏度与温度的关联式。结果表明,采用修正后的非线性Andrade关联式所关联的精度最高,其关联结果与实验结果之间平均绝对偏差(AAD)和最大绝对偏差(MAD)分别为0.170%和0.311%。基于R1336mzz(E)于高温热泵的应用前景,通过拟合所得的四种黏度关联式对实验数据进行至临界温度(403.37 K)的外推,根据误差分析,采用修正后的非线性Andrade关联式外推得到的数据最可靠,可作为R1336mzz(E)临界温度附近的黏度数据。研究工作可以为R1336mzz(E)的替代应用研究提供基础数据。

适用于相变浸没式液冷服务器系统的电子氟化液的材料兼容性研究

相变浸没式液体冷却技术由于冷却液与服务器系统直接接触,冷却液对系统的材料兼容性的好坏是决定液冷服务器系统的可实施性、维护成本和使用年限最重要的因素之一。本文选取一种全氟碳类电子氟化液(yl-10)作为相变浸没式液冷服务器系统的冷却液,通过加速老化的方法(在80℃恒温下),对服务器与3种纯度的氟化液(yl-10)的材料兼容性进行试验研究,并以试验前后氟化液色谱组分质量占比和试验样品质量、密度的相对变化量为指标对其材料兼容性进行评估。试验结果表明:不同纯度的yl-10与贴片电感器、非固体插装铝电容、PVC线缆和PET固体颗粒之间均表现出良好的材料兼容性;片式薄膜电阻器、低压低容陶瓷电容与纯度较高的yl-10材料兼容性良好,但与纯度较低yl-10材料兼容性较差,应优选较高纯度的yl-10作为浸没式液冷服务器的冷却液。简而言之,具有较高纯度的电子氟化液yl-10与以上器件材料表现出较为理想的材料兼容性。

有限空间内工质物性对制冷剂泄漏扩散特性的影响

新一代环境友好型工质如R290、R32等由于其燃爆特性,一旦发生泄漏会造成一定的安全隐患,而仍使用较为广泛的工质如R22等一旦发生泄漏同样会加剧温室效应,从而造成全球气候环境恶化。开展工质的泄漏扩散沉积等相关特性的研究十分必要。针对工质在泄漏扩散过程中由于物性的差异造成的泄漏扩散开展了数值模拟研究,模拟中采用Species组分输运模型,考虑密度、黏度等工质物性参数的差异,对工质在泄漏孔下方、泄漏有限空间内的浓度变化,以及密度、黏度等物性对泄漏扩散过程的影响进行了研究。结果表明:泄漏孔下方区域,密度对工质的浓度分布影响较大,其次是黏度;密度越大,工质在泄漏孔下方区域质量分数越大;黏度越大,工质流动性越差,在泄漏孔下方区域质量分数越大。整个有限空间内,工质的密度越大,越易于向空间的中下部区域扩散并形成较高的质量分数;工质的黏度越大,越易于与周围空气发生卷吸作用。

不同电子氟化液对浸没式相变冷却系统性能的影响

为满足数据中心日益增长的热管理需求,本文采用了浸没式相变冷却技术,建立了浸没式相变冷却系统的性能模型,对4种常用电子氟化液进行模拟,以验证这4种工质对浸没式相变冷却系统性能的影响。模拟计算结果表明:1)4种电子氟化液中,D-1适用压力范围最广,启动所需要的热流密度值最小,但最大散热能力弱于FC-72和HFE-7100,综合性能较强;2)随着流速的增大,冷却水所能携带的热量最终趋于稳定,不同电子氟化液对管内冷却水压降的影响基本相同;3)提高冷却水进口温度,有利于出口冷却水的能量回收利用,但系统散热效果不佳;降低冷却水进口温度,有利于增大传热温差从而提高散热能力,但可能会出现冷量利用效率较低的问题;4)模拟计算所得的曲线图中,在相同冷却水进口温度、冷却水流速等条件下,D-1蒸气环境中冷却水携带的热量、进出口温升曲线均与Novec 649接近或基本重合,因而可在浸没式相变冷却中替代Novec 649发挥较好的散热效用。