闭式循环喷雾冷却在无沸腾区换热的实验研究

发布时间：2022-01-18 23:20

　　近年来半导体行业的迅猛发展,使得电子器件的散热问题随之产生;散热效果不佳所导致的电子元器件表面温度过高和器件功能受损已成为制约微电子行业发展的极大障碍,因而急需采用高效节能的散热手段破除发展壁垒。喷雾冷却技术因其具有冷却效率高、工质充注量少、受热面温度均匀等优点日益受到国内外专家学者的关注。在此背景下,本文研究了适用于电子器件高效散热的喷雾冷却系统,通过搭建闭式喷雾冷却实验台,对喷雾高度、喷雾流量等因素加以研究,并得到了本实验中喷雾冷却在无沸腾区换热的实验关联式。本文所设计的闭式循环喷雾冷却系统,主要由喷雾部分、加热部分以及测量部分组成。喷雾部分包含可调节喷雾高度的喷嘴和方便观察喷雾冷却换热情况的可视化喷雾腔;加热部分包括四周采用导热系数很小的矿物棉包裹的紫铜件和提供热量的加热棒,具有优良导热性能的紫铜件内部可近似为一维导热过程;测量部分主要测量模拟热源内部的温度梯度,依据傅里叶导热定律确定热源表面温度以和热流密度,结合喷嘴进液前冷却工质的温度可计算出冷却工质的换热系数。采用控制变量法进行喷雾冷却实验,分别得到模拟热源表面温度、热流密度和换热系数在不同的加热功率下随时间的变化曲线;得到... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

国际半导体技术蓝图组织预测的未来半导体产业中主要参数随年份的变化

几种常见冷却方式的热流密度范围

图 1-2 几种常见冷却方式的热流密度范围是利用全封闭真空管内冷却介质的蒸发和冷凝作用来传递热量，是一景的电子设备冷却手段。由于其具有较高的热导率和极低的热阻（一℃/W），在诸如计算机、笔记本电脑、电子通讯以及卫星等领域具有很前市场上已有专配有热管散热的电脑 CPU 问世。热管结构简单，其结示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]喷雾参数对喷雾冷却换热特性影响的实验研究[J]. 刘妮,李丽荣,黄千卫,钟泽民.  制冷学报. 2016(05)
[2]表面结构对喷雾冷却临界热流密度的影响[J]. 张伟,李斌,王照亮.  流体机械. 2015(06)
[3]高热流密度电子元件中热管散热技术的进展[J]. 郝俊娇,潘日,周刚,张亚军,庄俭.  化工进展. 2015(05)
[4]采用R134a工质的相变喷雾冷却性能实验研究[J]. 钱洋,刘炅辉,李玫,刘秀芳,侯予.  西安交通大学学报. 2015(01)
[5]高功率二极管激光器喷雾冷却实验研究[J]. 杨波,高松信,刘军,王宏.  强激光与粒子束. 2014(07)
[6]喷雾腔压力及喷嘴孔径对相变喷雾冷却性能的影响[J]. 刘炅辉,孙皖,刘秀芳,侯予.  强激光与粒子束. 2013(10)
[7]闭式循环喷雾冷却蒸发换热特性试验研究[J]. 张伟,王照亮,徐明海.  流体机械. 2012(11)
[8]闭式循环喷雾冷却传热特性实验研究[J]. 张伟,王照亮,徐明海.  热能动力工程. 2012(04)
[9]大冷量相变喷雾冷却的实验研究[J]. 刘秀芳,钟昕,李梦京,赵红利,侯予.  低温与超导. 2012(01)
[10]喷雾冷却换热机理和影响换热性能的因素[J]. 王亚青,刘明侯,刘东,王璐,郭红.  强激光与粒子束. 2011(09)

博士论文
[1]喷雾冷却传热特性、传热强化及温度不均匀性研究[D]. 韩丰云.中国科学技术大学 2011

硕士论文
[1]高热流密度环境下喷雾冷却系统的设计与研究[D]. 王合旭.南京航空航天大学 2014



本文编号：3595786