Étude expérimentale d'un système de refroidissement à deux phases par pompe pour l'électronique aéronautique à haute densité de flux thermique

Wang Jiaxuan ,  

Song Xia ,  

Gao Tianyuan ,  

Shi Junye ,  

Chen Jiangping ,  

摘要

Dans le domaine des applications aéronautiques, le problème du refroidissement des équipements électroniques à haute puissance et à densité de flux thermique élevée est de plus en plus important. Les méthodes traditionnelles de refroidissement monophasique des liquides ne peuvent plus répondre aux besoins de refroidissement supérieurs à 100 W/cm2. Dans cet article, une plate-forme d'expérimentation au sol pour le système de refroidissement à deux phases entraîné par une pompe a été construite et une stratégie de contrôle du système a été conçue. Les performances de refroidissement du système et les caractéristiques de résistance ont été testées dans diverses conditions de refroidissement et un modèle mathématique a été élaboré. Les résultats montrent que le système de refroidissement à deux phases par pompe mécanique présente de bonnes performances de refroidissement. La plaque refroidissante en cuivre conçue peut efficacement répondre à une densité de flux thermique de 120 W/cm2 provenant d'une source de chaleur centralisée de 6 kW. Le système à deux phases avec pompe peut refroidir efficacement une source de chaleur de 10 kW, et la masse de fluide de travail requise est réduite de 70% par rapport au système de refroidissement monophasique, dans les mêmes conditions de fonctionnement. La température de surface de l'élément chauffant peut rester stable entre 63 et 70 ℃, satisfaisant aux exigences de température de surface de la puce, et l'uniformité de la température de l'évaporateur est bonne, la différence de température entre les différentes branches étant inférieure à 5 ℃. La résistance au stade de changement de phase du système est inférieure à 400 kPa, et les caractéristiques de résistance peuvent être décrites par le modèle de Kim et Mudawar.

关键词

Pompe mécanique, circuit de refroidissement à deux phases, performance de refroidissement, R134a

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