文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
回路型平板热管散热器的设计与实验研究
姓名:何国安
申请学位级别:硕士
专业:工程热物理
指导教师:孙志坚;洪荣华
20060501
.,,∥≈,一郑■摘要关键词:微型化及高性能已经成为现代电子设备发展的主流趋势,从而导致了其热流密度的迅速提高,电子设备的热设计变得越来越重要。典型的,如电脑对于性能和频率的要求不断提高,导致了其功耗不断增加,散热问题更为突出。针对台式机捌渌缱釉F骷睦淙矗岢隽艘恢只芈沸推桨迦裙苌热器型式。其蒸发段采用平板蒸发器,冷凝段采用翅片风冷冷凝器,工质流动依靠重力作用自然回流。用软件建立了翅片散热器、普通热管散热器和回路型平扳热管散热器三种模型,数值模拟了三种形式散热器的性能,计算结果表明回路型平板热管散热器具有较明显的优势。详述了回路型平板热管散热器的设计过程,以及热管工质的选取方法及工质充装量的确定,并对设计的散热器进行了制造;建立了散热器性能测试系统,用电加热铜块模拟发热电子元件,以水和***为工质,测试了不同的加热功率、风温和风速条件下散热器的性能;并对蒸发器内的沸腾传热特性和冷凝段的冷凝换热特性进行了实验研究与计算分析。实验与计算结果表明:随着加热功率即热流密度的增大,沸腾换热系数和冷凝换热系数增大,散热器总热阻减小;热流密度一定时,风速越大、风温越高,散热器总热阻越小。以水为工质,在风速/缥尤裙β~时,散热器的总热阻在~/洹I⑷绕骶哂斜冉虾玫传热性能,基本达到了设计要求,可以作为台式机蚱渌缱釉F骷纳热器。文章所采用的蒸发器内沸腾换热及管内冷凝换热计算公式与实验吻合较好,可以作为回路型平板热管散热器设计的理论公式。以***作为工质时,散热器性能变差。原因可能是***的汽化潜熟比水小,以及***易挥发,提高了热管的工作压力。回路型平板热管冷凝器饱和温度换热系数热阻沸腾蒸发器散热器冷凝
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速度,础传热系数,酬·目符号说明热流密度,面积热阻,·;表面粗糙度,朋密度,船定压比热容,七焓,大气压力,肋导热系数,·重力加速度,朋厶热阻,气化潜热,含汽率动力粘性系数,坛/,运动粘度,厶下标蒸发段、蒸发器液体、液相饱和液体琭肘常数直径,面积,电流,单根冷凝管长度,冷凝管总长度,分子量功率,∥压力,热量,∥雷诺数翅片间距,温度,℃电压,肋化系数壁面厚度,所效率,%冷凝段、冷凝器饱和蒸汽口声,琔珂￡
扯§嗲衍,虱欲学号一—学位论文作者签名:磊彳徊签字日期;尹彳年多月独创性声明签字日期:力胗/年/月学位论文版权使用授权书签字日期:诱寄阦月艿日本学位论文作者完全了解堂亟盘茎有关保留、使用学位论文的规定,有权本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。掘我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝垄叁茎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。导师签名:的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:
第一章绪论第一节研究背景及意义微型化及高性能已经成为现代电子设备发展的主流趋势,从而导致了其热流密度的迅速提高。由于电子设备的可靠性很大程度上依赖于其温度水平,电电子设备的主要失效形式之一是热失效,且失效率随温度成指数关系增长。有的器件在环境温度升高℃时,失效率增大一倍以上,被称为℃法则。据统计电子设备的失效有%是温度超过规定的值引起的【。子设备的散热变得越来越重要。麟图、电子元器件失效原因表温度应力引发失效的主要类型【浙江大学颂十学位论文∞
浙江大学硕士学位论文第一章绪论
第二节电子设各热设计基础电子设备热设计概述:并且大多数电子设备在室温环境下工作,工作温度较高。因此对电子设备而言,即使工作温度降低妫材苁股璞傅氖式档鸵桓隹晒鄣牧恐怠K缘缱由备的热设计极为重要,完善的热设计能大大地提高电子芯片的可靠性,并能大大地节约运行费用、增加使用寿命热设计的目的就是通过各种方法使元器件、零部件、设备等在低于规定的温一般认为,电子设备经受热应力的作用,源自于三个方面:缱由璞腹ぷ鞴讨校β试<纳⒌娜攘浚从傻缒茏;坏娜饶埽缱由璞钢芪У墓ぷ骰肪常ü既取⒍粤骱腿确涞男问剑攘传给电子设备;缱由璞赣氪笃肪巢喽栽硕保髦帜Σ烈鸬脑鑫如动力增温等所以,热设计的核心就是:没计一个冷却系统,在热源至热沉或散热空间境涮峁┮惶醯腿茸柰ǖ溃Vと攘克忱ǖ莩鋈ァ降低热阻主要从两方面入