Progrès des recherches sur le refroidissement par jet liquide des dispositifs à haute densité de flux thermique

Zhang Peng Xu Weicong Zhao Li Huang Kunteng Long Qiang ,  

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摘要

Avec le développement des dispositifs électroniques vers une haute intégration et haute puissance, la densité de flux thermique continue d'augmenter, posant des défis extrêmes pour les technologies de refroidissement. Le refroidissement par jet liquide, grâce à sa très haute intensité locale d'échange thermique et sa remarquable adaptabilité spatiale, devient une solution potentielle pour la dissipation thermique au niveau kilowatt. Cet article passe en revue de manière systématique les principes fondamentaux et les avancées de la technologie de refroidissement par jet, en analysant spécifiquement les mécanismes et caractéristiques d'échange thermique des jets simples, des rangées de jets et de l'ébullition à changement de phase par jet. Les résultats actuels indiquent que les rangées restreintes de jets peuvent améliorer efficacement l'uniformité de température sur la surface d'impact ainsi que la densité de flux thermique critique (CHF); la disposition en réseau décalé des buses permet de réduire significativement l'impact négatif du flux transversal, renforçant ainsi la stabilité de l'écoulement et de l'échange thermique. De plus, la conception de structures renforcées à échelle micro-nano sur la surface d'impact du jet peut considérablement augmenter les sites de nucléation et la surface d'échange thermique, améliorant significativement le transfert de chaleur. Les propriétés du fluide, la géométrie des buses, le débit du système et la surfroideur affectent de manière décisive la performance d'échange thermique. Actuellement, cette technologie nécessite encore des recherches approfondies pour le développement de fluides respectueux de l'environnement à faible PRG, l'optimisation de structures multi-échelles et l'intégration de systèmes de refroidissement composites. Grâce à une optimisation synergique de multiples facteurs, la technologie de refroidissement par jet pourrait surmonter les limites extrêmes de dissipation thermique et fournir une gestion thermique fiable pour la prochaine génération de dispositifs haute puissance.

关键词

refroidissement par jet;haute densité de flux thermique;amélioration de l'échange thermique;rangée de jets;gestion thermique

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