Untersuchung der Wärmeübertragungseigenschaften von kochenden mikroporösen Wärmeabschirmungen

Sun Jian ,  

Ye Fan ,  

Zhong Chao ,  

Li Jie ,  

摘要

Mit der Entwicklung der Computertechnologie und der Anwendung von künstlicher Intelligenz werden elektronische Chips immer miniaturisierter und integrierter, was zu einer schnellen Zunahme der Wärmeerzeugung pro Volumeneinheit führt und die normale Funktion beeinträchtigt. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Kühler mit poröser Mehrfachstruktur mit Mikrojet entwickelt, und als Kühlmittel wurde das HFE-7100 mit guter thermischer Stabilität und elektrischer Isolierung ausgewählt. Durch die Kombination von numerischer Simulation und experimenteller Forschung wurde der Einfluss des Verhältnisses der Längsbreite des Gitters, der Unterkühlungstemperatur am Eintritt, des Volumenstroms am Eintritt, der Reynolds-Zahl des Jets auf den Prozess des Wärmeübergangs durch Sieden der Mikroströmung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die optimierte Struktur mit einem Längsbreitenverhältnis von 0,5 eine bessere Kühlwirkung hat und gleichzeitig die Anforderungen an die Kühlung der Chips erfüllt. Während der einphasigen Wärmeübertragungsphase ist der Einfluss der Unterkühlungstemperatur am Eintritt auf den Wärmeübergang unter denselben Bedingungen gering, eine Erhöhung des Volumenstroms oder der Reynolds-Zahl des Jets kann den erzwungenen Wärmeübergang verstärken, und der maximale Wärmeübergangskoeffizient kann 15.724,40 W/(m²·K) erreichen. Bei der Jet-Siedephase nimmt die Wärmeleistungsdichte am Anfangspunkt des Siedens mit Abnahme der Unterkühlungstemperatur am Eintritt ab, und eine Erhöhung des Volumenstroms oder der Reynolds-Zahl des Jets kann die Sieden unterdrücken und somit den Wärmeübergang schwächen. Aber im Vergleich zur einphasigen Wärmeübertragungsphase steigt der Wärmeübergangskoeffizient immer noch um 20,6 %.

关键词

Wärmeübertragung durch Sieden; Mikrostrom; Elektronischer Chip; Zweiphasenfluss; Wärmeübertragungsintensivierung

阅读全文