Estudio de las características de transferencia de calor por ebullición de microchorros porosos

Sun Jian ,  

Ye Fan ,  

Zhong Chao ,  

Li Jie ,  

摘要

Con el desarrollo de la tecnología informática y la aplicación de la inteligencia artificial, los chips electrónicos tienden a volverse cada vez más miniaturizados e integrados, lo que conlleva un rápido aumento de la generación de calor por unidad de volumen, lo que afecta el funcionamiento normal. Para resolver este problema, se ha diseñado un disipador de calor de microchorro múltiple con estructura porosa para disipar el calor, y se ha elegido el fluido de refrigeración HFE-7100 con buena estabilidad térmica y aislamiento eléctrico. Mediante la combinación de simulación numérica e investigación experimental se ha estudiado el efecto de la relación entre la anchura longitudinal de la aleta, la temperatura de subenfriamiento en la entrada, el caudal volumétrico en la entrada, el número de Reynolds del chorro sobre el proceso de transferencia de calor por ebullición de los microchorros. Los resultados muestran que la estructura óptima con una relación de anchura de 0,5 tiene un mejor efecto de refrigeración al tiempo que cumple con los requisitos de refrigeración de los chips. Durante la etapa de transferencia de calor monofásica, el efecto de la temperatura de subenfriamiento en la entrada en la transferencia de calor es pequeño en las mismas condiciones, un aumento del caudal volumétrico o del número de Reynolds del chorro puede reforzar la transferencia de calor por convección, el coeficiente de transferencia de calor máximo puede alcanzar 15 724,40 W/(m²·K). Sin embargo, en la etapa de ebullición del chorro, la densidad de flujo de calor correspondiente al punto de inicio de la ebullición disminuye con la disminución de la temperatura de subenfriamiento en la entrada, un aumento del caudal volumétrico o del número de Reynolds del chorro suprimirá la ocurrencia de ebullición, debilitando así la transferencia de calor, pero en comparación con la etapa de transferencia de calor monofásica, el coeficiente de transferencia de calor todavía aumenta en un 20,6 %.

关键词

transferencia de calor por ebullición; microchorro; chip electrónico; flujo bifásico; intensificación de la transferencia de calor

阅读全文