风冷高压、大电流硅元件热管散热器设计与性能试验

本文新设计的纤维干道吸液芯热管,液体传输和传热性能高,热管工作特性有满意的再现性和制作工艺上的仿制性。这种大功率硅元件用风冷热管散热器经过热性能试验,同硅元件匹配进行动态、半动态试验,振动和冷热循环等一系列试验表明,完全符合设计要求。热管散热器的热阻、重量、尺寸等主要性能指标,已赶上国外同类热管散热器的研制水平。文中还提供了热管变工况下的一系列热性能试验数据,对于应用有重要的实际意义。热管散热器的研制成功,为高压、大电流硅元件的风冷散热开辟了新的途径。     

CPU集成热管散热器试验研究及CFD辅助设计

为满足未来大功率台式电脑CPU的冷却要求,将平板热管和常规热管散热器结合提出了集成热管散热器的新概念;并用CFD数值模拟来代替试验研究,验证了用STAR-CD软件进行数值模拟的可靠性和可行性,并用数值模拟方法对散热翅片厚度、间距以及气流速度对集成热管散热器的流动与传热特性影响进行了研究.针对未来CPU冷却要求和散热器的设计要求,设计了新结构的集成热管散热器.并进行了试验测试.测试结果表明在气流速度为2.75 m/s下,新结构的集成热管散热器的热阻在0.1～0.2℃/W,在200 W时模拟CPU的表面温度仅为53℃,完全满足了对CPU的冷却要求.     

热管技术在采暖散热器上的应用研究

本文论述了一种新型热管板型散热器，这种采暖散热器采用了热管原理，热网热媒不进入散热器内部，解决了普通散热器内腐蚀严重、耐压性能差、易结垢、使用寿命低等缺陷。由于这种散热器不受热网压力变化的影响，因此，在设计选材上无需考虑散热器承受巨大压力和内部腐蚀的因素，因而降低了原材料消耗和生产成本。这种热管板型散热器的结构简单，主要有两块冷轧钢板冲压成型后相对焊接而成。其分布均匀、相互连通、完全封闭的椭圆形通道组成了热管，在热管底部设计有供热媒通过的波纹导流管。这种结构设计保证了导流管对热管工作的热动力，导流管外热管工作的全过程，从而实现了热交换的目的。     

半导体制冷的热管式散热器传热研究

针对半导体制冷散热器存在的问题,采用热管技术加以解决。分析比较了超片式散热器和热管式散热器的传热性能,归纳出采用热管式散热器的优点。     

机载热管冷板传热性能与寿命预估试验研究

为考察热管冷板在机载条件下的适用性,设计一种温度循环试验方案对不同类型及同类型不同配置方式的9种热管冷板进行试验研究。根据温度循环前后红外热像仪测试结果分析不同热管冷板的传热性能差异,并基于试验结果采用阿雷尼乌斯公式进行寿命预估。研究表明:温度循环前后,铝均温板因产生不凝性气体导致传热性能恶化,普通铜水热管冷板与微热管阵列冷板传热性能均未发生改变,可靠性较好;未发生恶化的热管冷板在最高工作温度下预估寿命至少为6 627 h,可满足使用寿命要求。研究工作可为机载热管冷板的选择与设计提供参考依据。     

一种平板热管散热器传热特性的实验研究

对一种以微槽道作为吸液芯的平板式热管散热器的传热特性进行了实验研究。分析了加热功率、冷却强度、工作倾角等因素对该平板热管散热器传热性能的影响规律。实验结果表明热管内部热阻所占热管散热器总热阻的比重很小。热管冷凝端的高效散热是热管散热器正常稳定工作的关键。该平板热管散热器的散热能力强;并具有良好的均温特性,在散热冷却领域具有良好的应用潜力。     

多脉动冷端热管散热器的散热性能

为了强化单片板式脉动热管的传热,满足高功率电子芯片散热的需要,提出一种具有多脉动冷端结构的热管散热器,并对其散热与启动性能进行实验研究。分析充液率、加热功率对多脉动冷端热管散热器传热性能及启动性能的影响,并与单片平板脉动热管进行对比。研究结果表明:多脉动冷端热管散热器的最佳充液率为25%;多脉动冷端散热器冷端启动呈先中间后两侧的顺序;启动时间受充液率影响较小,但随加热功率增加而变短且启动稳定性更好;启动温度则随充液率的增加而变大;在相同工况下,多脉动冷端散热器传热及启动性能明显比单片平板脉动热管的优。     

导热姆A重力热管的实验研究

作者研究了在中温范围内,导热姆A重力热管的传热特性、制造方法和寿命试验结果。试验表明,导热姆A热管的使用温度为300～350℃。经过1000(h)的寿命试验,热管的性能几乎保持不变。     

一种自循环式重力热管散热器的研究

随着电子技术的不断发展,电子芯片的集成度与封蓑度的不断提高,芯片的发热量也在不断增加,特别是电脑的中央处理器（CPU）。实验证明,芯片温度过高会严重影响其性能与寿命。本文提出一种新型的自循环式重力热管散热器,通过对其工作原理,设计方法与节能优势的分析,诠释了其良好的综合散热性能,并通过实验洲试了该散热器的实际散热能力。     

工程车辆翼型热管式散热器性能研究

为了提升散热器综合性能,保持车辆工作性能稳定,根据生产商提供的几何参数,应用计算流体力学对管片式散热器单元性能进行数值计算,将结果与试验数据对比,以验证仿真模型的准确性.以尽量保持散热面积为前提,提出以NACA0018翼型作为热管特征,计算并对比两者的JF因子,进一步讨论其与NACA0012,NACA0021间的换热系数和压力损失差异.仿真结果表明:通过对散热器单元体的数值模拟,可在一定误差范围内获取散热器冷侧换热系数和压力损失;与扁平管翅片结构相比,仿真区间内翼型热管翅片的JF因子略高,当流速达到12m/s时,JF评价因子高出约15.97%;与NACA0018相比,NACA0021具有较高的换热系数和压力损失,设计时应根据相对厚度酌情选择.     

工程车辆散热器的传热特性分析与结构优化

为提高某工程车辆用管片式散热器性能,提出在散热器热管外壁增加导流结构作为改进方案。首先,采用Fluent15.0对原始散热器单元体进行仿真,对比试验数据验证仿真的准确性;其次,在原始散热器单元体的热管外壁增加导流结构作为改进模型,对比改进前后散热器的综合性能;最后,分析导流结构各参数的传热特性并优化导流结构。仿真结果表明:在入口风速为2～12 m/s时,仿真结果与试验数据的压力损失和换热系数的最大偏差在5%以内;入口风速为12 m/s时,改进模型的综合评价因子高出原始模型约6.73%;导流结构的长度、半径与散热器的压力损失和换热系数成正比,而安装位置则与之成反比,结合正交试验与信噪比分析得出的最优导流结构参数为半径r=0.5 mm,长度h=3.0 mm,位置p=5.8 mm。该研究为导流结构在散热器中的应用提供了新的经验认知。     

数据机房热管散热器结构设计与性能分析

该文设计了一种用于数据机房散热用的热管散热器,建立了数值分析模型,通过热分析软件ICEPAK,对其使用时的温度分布、流速分布进行了数值模拟分析。采用热力学理论,对其换热性能进行了计算,得出其换热功率可达900～1000W。并通过试验进行了验证。     

浅谈热管技术的应用

环保型热管是一种超级导热器件,凡是与热工、热能传导、散热器、热交换器件有关的领域都能加以利用,但在使用中也出现了很多问题。为此,研制了“环保热管相变液”及“长寿命真空技术”解决了热管普及中的一大难题。     

一种芯片散热型热管的强化传热研究

用CFD软件分析电子元件散热问题的求解模型,并给出了相应模型的求解结果。介绍了一种芯片散热型热管——集成热管散热器。通过改变风速、工质工作温度、翅片节距等因素来测试散热器压阻和总散热量的变化,并与相关实验结果进行了比较。仿真结果与实验结果相当吻合。分析结果表明：集成热管散热器具有良好的散热性能,在风扇风量为0．0115m^3／s时,就完全可以把功率在140W以上的CPU表面温度降至45℃以下,可满足高热流密度电子器件的冷却要求。     

基于电热模拟法的芯片热管散热器传热研究与仿真

运用电热模拟法对一种热管式芯片散热器的各项传热热阻进行分析,建立了该热管散热器在强制风冷条件下的电网络传热模型,导出了总传热能力的理论计算公式;运用CFD软件ICE-PAK对某一设计计算实例进行仿真,模拟结果与理论值基本吻合,验证了所建电网络模型的基本合理性。     

精密机床主轴热管冷却系统的研究

本文根据分离式热管工作原理,设计了TH 6263加工中心主轴热管冷却系统的结构,进行了较详细的理论分析,给出了等效热路图和一系列设计计算公式,并进行了性能对比试验,试验结果表明,主轴热管冷却系统有良好的冷却效果,本文从经济效益等方面阐明了热管冷却系统在精密机床上推广应用的意义。     

模块化热管式冷却快堆概念研究

根据月球表面的环境条件和火箭运载能力，提出并了月球表面核反应堆电站的基本方案：一个设计模块化、布置一体化热管冷却堆芯的快堆电站-电功率100kW，寿命10年，总质量2.9t左右。整个电站由三个相同的模块组成，每个模块均包含有锂热管导热的堆芯单元、热电偶转换单元、钾热管辐射器单元、转动控制鼓单元，以及堆芯顶部屏蔽单元。三个模块均单独运输发射，在月球表面总装集成。该方案具有体积小、质量少、操作方便、安全可靠性高、发射性能好等特点。从根本上消除了发射过程中可能导致的临界安全事故风险。     

发动机铝质散热器的研制

设计了一种新型免焊结构的铝质散热器,性能试验表明,该散热器可替代铜质散热器。     

基于中心复合设计的平板型脉动热管传热性能研究

应用中心复合设计的统计学原理对研究平板型脉动热管传热性能的试验方案进行了设计并进行了试验研究.由试验数据得到了以充液率、倾斜角度和加热量作为变量的二阶回归模型,统计回归结果与试验结果偏差在5%以内.结果表明:倾斜角度和加热量对传热热阻的影响均是二次方的关系;充液率与加热量的乘积以及倾斜角度与加热量的乘积对传热热阻也存在影响;充液率对脉动热管传热性能的影响与倾斜角度对脉动热管传热性能的影响之间没有统计学上的联系.通过求解回归极值,可以对模型在给定工况下进行优化,从而获得脉动热管的最佳传热性能.     

针翅式散热器模块流动传热特性数值优化

为提升中高温电子器件的散热性能,以针翅式散热器模块为研究对象,研究了热管长度、散热器宽度、针翅直径、针翅间距和针翅高度5个结构参数对翅片散热性能的影响,对正交实验设计的16个组合方案下翅片的流动换热性能进行模拟。以努塞尔数Nu、阻力系数f、传热性能综合评价指标(performance evaluation criteria, PEC)和全因子评价Y作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析主要影响因素和挑选出优化组合。结果表明：影响Nu、f、PEC和Y的最主要因素是针翅间距;最佳优化组合为：针翅间距为2.5 mm,散热器宽度为80 mm,针翅直径为1.5 mm,针翅高度为20 mm,热管长度为25 mm,模块温降为16.28℃,热阻为0.265℃/W。