平板型环路热管启动特性数值模拟
2021-04-06胡启帆
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年6期
王 迅,胡启帆
(天津大学机械工程学院,天津 300072)
近年来随着电子技术的发展,电子设备日渐小型化和集成化,其热流密度也随之增加,而电子设备工作的稳定性和可靠性对温度十分敏感,在过高的温度下工作,易发生故障和失效,甚至造成安全事故[1].电子设备的运行实践表明:随着温度的增加,电子元器件的失效率呈指数增长[2],有些电子器件,环境温度每升高10℃,失效率甚至会增大1倍以上[3].环路热管(loop heat pipe,LHP)作为一种高效传热元件,以蒸发器内毛细芯提供的毛细力为驱动力驱动工质循环流动进行热量传递[4],具有传热量大、控温精度高、结构紧凑、安装方便等优点,在电子冷却方面具有很大的应用前景.
平板型环路热管在传统圆柱型环路热管基础上,对蒸发器的结构进行了改进,拥有更大的传热面积与更小的传热热阻.同时,从场协同角度分析,平板型环路热管蒸发器的温度梯度和工质流动的速度梯度夹角较小[5],具备更高传热效率.平板型环路热管中蒸发器主要有层式和链式两种结构.层式厚度稍大,对于8 mm以下的安装空间基本不适用,而链式在厚度上可做到3 mm以下,因此链式型蒸发器在结构厚度上与电子设备的轻薄化趋势有更高的适配度,其特性研究也越来越受到重视.环路热管启动过程中蒸发器温度将达到运行温度上限,因此优良的启动性能是环路热管在实际应用中能够稳定运行的关键,也是环路热管研究中的重要问……
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