汽液通道结构对超薄热管性能的影响分析

摘要：

随着微电子技术和大数据产业的飞速发展,电子元器件的高性能化、微型化、高集成化已成为当下电子设备发展的主流趋势.电子芯片的高功率及小尺寸导致热流密度大幅增加,散热问题越发严峻.超薄热管是解决当前电子设备在狭小空间内高热流密度散热问题的理想方案,蒸汽通道与液体通道(吸液芯)的匹配对提升超薄热管传热性能有重要影响.根据复合丝网型超薄热管的几何结构建立三维对称数值模型,基于前期团队工作的实验结果验证了模型的准确性,对不同吸液芯高度的热管进行了数值模拟,重点分析了稳态工况下汽液通道比对超薄热管内汽液流动特性以及传热性能的影响.结果表明:在吸液芯高度一定时,汽液通道比越大,蒸汽最大速度以及压降均减小,且当汽液通道比在低于80％时变化更剧烈.此外,随着汽液通道比的增大,热管整体温度和热阻均呈现出先减小再增大的趋势.因此在不同的吸液芯高度下,均对应着一个最佳通道比使得热阻最小.当吸液芯高度分别为0.3 mm、0.4 mm、0.5 mm和0.6 mm时,最佳通道比分别为135％、93％、71％和63％,热阻分别为0.68 K/W、0.47 K/W、0.36 K/W以及0.30 K/W,热阻相比于最大热阻均减小了40％以上.汽液通道比对热管性能影响较大,因此选择合适的汽液通道比对超薄热管的结构设计优化有一定的参考价值.

关键词：超薄热管、数值分析、传热、相变、汽液通道比

所属期刊栏目：55

分类号：TK172.4(热力工程、热机)

资助基金：江西省引进类高层次创新创业团队项目;广东省基础;应用基础研究基金资助项目;国家自然科学基金;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2022-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：965-972