□ 朱玙灯 □ 付 婷 □ 曾良才 □ 李 宽 □ 刘 凯

武汉科技大学 机械自动化学院 武汉 430081

1 研究背景

随着新兴技术的进步,高性能、高热流密度的电子产品不断发展,微尺度的高效散热成为一个日益严峻的问题。相关研究表明,电子元件的失效率随着自身温度的升高呈指数提高,高热流密度电子产品的散热问题已经成为当今电子工业发展的瓶颈,如何提高电子设备的散热问题成为行业内密切关注的课题[2-3]。

超薄热管作为一种依靠自身内部工质发生相变的高效散热元件,拥有高导热率、高稳定性、强冷却能力、超长寿命等优点[4-6],已经在高热流密度电子产品中被广泛应用。对于超薄热管而言,影响其传热效率的因素主要有吸液芯的结构[7]和热管的充液率[8]。吸液芯的结构包括沟槽型、烧结型、复合型等。

目前,大部分针对超薄热管的研究集中在通过改变吸液芯结构来提高换热效率。然而事实上,超薄热管内的充液率对传热速率和热阻的影响也不容忽视。 卿倩等[9]研究了六种不同功率热管的传热效率,计算出四种不同充液率热管的热阻,结果表明:当功率达到某一值时,热阻随加热功率提高的变化趋势开始变缓;随着充液率的提高,相变工质初始充液率为100%时热管的性能较好。李本文等[10]利用相关软件来研究热管内部工质的变化情况,模拟蒸发段气泡的产生等,结果表明:在研究范围内,随着充液率的提高,热阻逐渐减小,冷凝段传热量逐渐增大;倾角对热阻的影响不是很明显,冷凝段传热量和热效率均随着倾角的增大而提高。……