随着微电子技术和大数据产业的飞速发展,电子元器件的高性能化、微型化、高集成化已成为当下电子设备发展的主流趋势.电子芯片的高功率及小尺寸导致热流密度大幅增加,散热问题越发严峻.超薄热管是解决当前电子设备在狭小空间内高热流密度散热问题的理想方案,蒸汽通道与液体通道(吸液芯)的匹配对提升超薄热管传热性能有重要影响.根据复合丝网型超薄热管的几何结构建立三维对称数值模型,基于前期团队工作的实验结果验证了模型的准确性,对不同吸液芯高度的热管进行了数值模拟,重点分析了稳态工况下汽液通道比对超薄热管内汽液流动特性以及传热性能的影响.结果表明:在吸液芯高度一定时,汽液通道比越大,蒸汽最大速度以及压降均减小,且当汽液通道比在低于80％时变化更剧烈.此外,随着汽液通道比的增大,热管整体温度和热阻均呈现出先减小再增大的趋势.因此在不同的吸液芯高度下,均对应着一个最佳通道比使得热阻最小.当吸液芯高度分别为0.3 mm、0.4 mm、0.5 mm和0.6 mm时,最佳通道比分别为135％、93％、71％和63％,热阻分别为0.68 K/W、0.47 K/W、0.36 K/W以及0.30 K/W,热阻相比于最大热阻均减小了40％以上.汽液通道比对热管性能影响较大,因此选择合适的汽液通道比对超薄热管的结构设计优化有一定的参考价值.

超薄热管;数值分析;传热;相变;汽液通道比

甘云华;熊瑭;罗奇梁;梁嘉林;董道伟;李勇

华南理工大学电力学院,广州510640;江西耐乐铜业有限公司,鹰潭335211;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640

天津大学学报（自然科学与工程技术版）

[1]甘云华;熊瑭;罗奇梁;梁嘉林;董道伟;李勇-.汽液通道结构对超薄热管性能的影响分析)[J].天津大学学报（自然科学与工程技术版）,2022(09):965-972

超薄热管,汽液通道比

通道结构,微电子技术,大数据产业,电子元器件,高性能化,微型化,高集成化,电子设备,电子芯片,高功率,小尺寸,狭小空间,高热流密度散热,吸液芯,传热性能,丝网,几何结构,立三,数值模型,稳态工况,流动特性,最大速度,压降,热阻,先减,佳通,结构设计优化

0.212867