李雪强 边雅丽 张钟垚 徐冰清 江 涛 王雅博 诸 凯

(天津商业大学 天津市制冷技术重点实验室 天津 300134)

随着互联网时代的发展，数据中心向新型化、集中化发展，电子系统性能的功率密度呈不断上升趋势，由此带来了更高的散热需求[1-2]。研究表明，在70～80 ℃范围内，CPU温度每升高1 ℃，其可靠性下降约25%[3]，所以电子器件温度需要稳定维持在70 ℃以下，以保证电子器件的正常运行。因此，良好的散热系统对于大功率电子元器件的性能及正常运行至关重要。

目前国内外都在迫切寻求新的冷却方式，以适应高热流密度电子器件的需求。传统的风冷冷却系统局部热堆积现象明显，制冷效率低，无法满足高热流密度器件的散热需求[4-7]。采用热管技术可及时将CPU产生的热量通过热管的蒸发段传递至冷凝段，可降低系统局部热点的产生，但热管本身存在的问题也不可避免，如蒸发段和冷凝段距离不能过长，启动过程存在启动失败等[8-10]。而液体冷却以传热能力强、热稳定性好、适应性强和能耗低等优势得到广泛关注[11-13]。

射流式水冷散热利用喷嘴将工质喷射到固体表面来提高散热性能[14]。较大的射流速度可在换热面上形成较强的湍流，使换热表面温度边界层变薄，有效消除局部热点，提高散热性能。胡广涛等[15]通过数值模拟对传统翅片式水冷散热器进行优化，研究了渐缩喷嘴对散热性能的影响，结果表明放射式的翅片布置和渐缩喷口均对对流换热有所加强，相比于常规式CPU水冷散热器可有效消除局部热点。……