用于电子设备热管理的相变热沉实验研究
2021-02-25刘晗月
节能技术 2021年6期
刘晗月,韩 东
(1.弗迪动力有限公司电控工厂硬件部仿真科,广东 深圳 518000;2.南京航天航空大学能源与动力学院,江苏 南京 210016)
随着电子封装行业的飞速发展,电子元器件的功率大大增加,同时尺寸也极大的减小,这使得电子设备的热流密度增大,在更高的温度下工作,降低效率,因此开发一种新型有效的散热技术是极为必要的。填充相变材料的相变热沉作为一种新型的热管理方式,最大特点在于其潜热热容大,在储热和放热过程中温度几乎恒定,由热源产生的大量热量以潜热的形式被相变材料吸收,可以有效地控制热源的温度[1]。如今,相变材料在电子行业[2-3]和太阳能存储[4-5]中具有广泛的应用。然而,相变材料普遍存在导热系数低的缺点,这导致了热沉蓄热、放热过程的效率低,热量常常无法有效的吸收与释放。
为了改善工作性能,在相变热沉中添加金属肋片等传热元件,可以大幅提高热沉的换热效率,同时工作过程稳定可靠、寿命长,是一种更简单有效的强化方式。国内阮世庭等[6]通过数值模拟研究了阵列式肋片对石蜡类相变热沉熔化过程中相变规律的影响,结果表明肋片尺寸对不同厚度的边界层影响不同,边界层越薄,对应的肋片尺寸就要越小。韩广顺等[7]通过数值仿真研究了管翅型相变单元,结果表明翅片使得固-液界面分布更加均匀,而且强化了外管的导热,强化了储热性能。
国外Hosseinizadeh等[8]研究了直肋对相变热沉的影响,结果表明与没有内部直肋的热沉相比,带有直肋的热沉具有更低的底面温度,肋片的数量越多,熔化过程中的底部温度就越低。……
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