Im Bereich der Luftfahrtanwendungen steht die Herausforderung bei der Kühlung von elektronischen Geräten mit hoher Leistung und hoher Wärmestromdichte vor, da herkömmliche einphasige Flüssigkeitskühlungsmethoden den Kühlbedarf von über 100 W/cm2 Wärmestromdichte nicht mehr bewältigen können. In diesem Artikel wurde eine Bodenexperimentalplattform für das pumpengetriebene Zweiphasenkühlsystem gebaut und eine Systemsteuerungsstrategie entworfen. Die Kühlleistung des Systems und die Widerstandseigenschaften wurden in verschiedenen Kühlbedingungen getestet und mathematische Modelle wurden in einer Tabelle zusammengefasst. Die Ergebnisse zeigen, dass das mechanische Pumpengetriebe Zweiphasenkühlsystem eine gute Kühlleistung aufweist. Die entworfene Kupferkühlerplatte kann effektiv die Wärmestromdichte von 120 W/cm2 von einer zentralen 6-kW-Wärmequelle bewältigen. Das Zweiphasensystem mit Pumpe kann eine 10-kW-Wärmequelle effektiv kühlen, und die erforderliche Arbeitsfluidmasse wurde bei gleichen Betriebsbedingungen um 70% gegenüber dem einphasigen Kühlsystem reduziert. Die Oberflächentemperatur des Heizelements kann zwischen 63 und 70 ℃ stabil gehalten werden, um die Anforderungen an die Oberflächentemperatur des Chips zu erfüllen, und die Gleichmäßigkeit der Verdampfertemperatur ist gut, wobei die Temperaturdifferenz zwischen den verschiedenen Zweigen unter 5 ℃ liegt. Der Widerstand in der Phasenwechselphase des Systems liegt unter 400 kPa, und die Widerstandseigenschaften können durch das Kim- und Mudawar-Modell beschrieben werden.

Mechanische Pumpe, Zweiphasenkühlkreislauf, Kühlleistung, R134a