热源位置对热管内工质流态与传热性能的影响机制研究
2021-04-01宋吉
制冷技术 2021年6期
宋吉
(国际铜业协会(中国),上海 200021)
0 引言
电子设备的小型化发展趋势使得电子设备元器件总是安装在受限空间中[1-2]。电子元器件的发热量都需要及时散出,以避免电子设备因温度升高而寿命减少甚至烧毁[3]。对受限空间电子热源的散热,需要均温性好且散热能力强的散热方式。
热管依靠内部制冷剂的循环蒸发和冷凝对发热元件进行散热,有均温性强和等效导热系数大、散热能力强的特点。热管在电子散热[4-7]、空调[8-10]、电站发电[11-13]和核能利用[14]等工业领域已有广泛的应用。将热源布置在热管蒸发段表面,可以有效带走热源热量,是受限空间电子热源散热的一种有效方式[15-16]。
热管安装在电子设备内部的受限空间中,热源与热管蒸发段的贴合位置受限,若贴合位置不合适导致热管性能急剧下降和热源烧毁。电子设备工作功率的改变导致的热流密度变化会导致热管内流体流型变化,若热流过大会导致流动干涸热管传热性能下降,同样导致热源烧毁。因而,热源位置变化和热源热流变化是影响热管性能的两个关键因素,现有对热管性能的研究也分为这两个方面。
热源位置变化对热管传热性能影响的研究包括实验和模型研究。实验研究表明改变热源位置可以明显提高热管传热效果[17];模型研究中包括了二维的多热源热管传热模型[18]和三维的多热源热管数值模型[19]。现有热源位置分布的影响研究未能得到热管内部流动状态的变化,不能反映多热源影响下热管的局部传热特性。……
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