Исследование характеристик теплопередачи кипящего охлаждения микротечения

Sun Jian ,  

Ye Fan ,  

Zhong Chao ,  

Li Jie ,  

摘要

С развитием компьютерных технологий и применением искусственного интеллекта, электронные микросхемы становятся всё более миниатюрными и интегрированными, что приводит к быстрому увеличению выделения тепла на единицу объёма, что влияет на нормальную работу. Для решения этой проблемы был разработан радиатор с многопористой пластинчатой структурой для микросхем, и для охлаждения был выбран рабочий флюид HFE-7100 с хорошей теплостойкостью и электрической изоляцией. Путём комбинации численного моделирования и экспериментальных исследований изучались влияние отношения ширины продольной стороны ребра к толщине стенки, степени понижения температуры на входе, объёмного расхода на входе и числа Рейнольдса струи на процесс кипения теплоносителя в микротечении. Результаты показали, что оптимизированная структура с отношением ширины 0,5 обеспечивает лучший эффект охлаждения, удовлетворяющий требованию охлаждения микросхемы. В однофазной теплопередаче влияние степени понижения температуры на входе на теплообмен невелико, увеличение объёмного расхода или числа Рейнольдса струи может усилить принудительный теплообмен, максимальный коэффициент теплоотдачи достигает 15 724,40 Вт/(м²·К). Однако в фазе кипения начальная точка начала кипения соответствует снижению теплового потока с уменьшением степени понижения температуры на входе, увеличение объёмного расхода или числа Рейнольдса струи может подавить кипение, тем самым ослабляя теплообмен, но по сравнению с однофазной фазой теплопередачи коэффициент теплоотдачи всё равно повышается на 20,6%.

关键词

теплопередача кипящего; микротечение; электронная микросхема; двухфазный поток; интенсификация теплопередачи

阅读全文