隨著科技的不斷發(fā)展,電子元件的小型化和高集成度特點日趨明顯,使得電子設(shè)備對散熱器的散熱要求越來越高。相變散熱技術(shù)因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟節(jié)能及可靠性高等優(yōu)點,能夠滿足許多電子器件在特定場合的散熱需求,已被廣泛應(yīng)用在航空航天及各種民用電子設(shè)備的散熱領(lǐng)域。本文針對間歇性工作的電子元件工作/停機階段與PCM吸收/釋放能量在時間上的不匹配問題,采用理論、仿真及實驗三者相結(jié)合的研究方法,分析了周期熱載作用下相變散熱器的傳熱特性。首先基于相變傳熱問題的相關(guān)理論,建立了具有周期熱載邊界條件的相變傳熱問題的熱分析方法,采用ANSYS仿真軟件對相變散熱單元在不同功率的周期熱載作用下的傳熱特性進行了仿真分析,得出了熱源和PCM內(nèi)部溫度隨著時間的變化規(guī)律;然后針對相變散熱單元開展相變散熱實驗研究,通過實驗結(jié)果和仿真結(jié)果的對比分析,驗證了該仿真方法和實驗裝置的有效性。其次基于相變散熱器周期性工作的特點,提出了一個評價相變散熱器工作效率的指標,即有效工作時長參數(shù)ε,并根據(jù)具有周期熱載邊界條件的相變傳熱問題的一維數(shù)學(xué)模型及近似分析解推導(dǎo)出了ε的理論公式;在此基礎(chǔ)上,通過理論和仿真分析方法研究了相變散熱單元在周期熱載... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

相變散熱翹片結(jié)構(gòu)示意圖

1-散熱翅片；2-PCM；3-合成射流裝置圖 1.1 相變散熱翹片結(jié)構(gòu)示意圖院的喬憲武等人[22]設(shè)計出一種相變散熱翹片，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，以金屬納米顆�；蛱技{米材料與石蠟的混合物空結(jié)構(gòu)中自由流動，當散熱翹片受熱時，密封在里面的米顆粒或碳納米材料向外擴散，最后由合成射流裝置置散熱效果較好，導(dǎo)熱效率高，散熱均勻穩(wěn)定。

第二章 典型相變散熱單元傳熱特性的實驗與仿真分析.1 相變散熱技術(shù)原理物質(zhì)由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化為另外一種狀態(tài)的過程叫做相變，物質(zhì)的相變一般包括以種形式：固-液、液-氣、固-氣、固-固。相變過程中溫度不發(fā)生改變或者有微小的，在這一過程中吸收或釋放的能量就叫做相變潛熱[35]。而相變散熱技術(shù)就是利M 的相變過程吸收大量的潛熱而不會引起較大的溫度變化這一特點來達到冷卻元件的目的的。相變散熱技術(shù)的基本原理如圖 2.1 所示。PCM 是通過周期性的相變過程吸收熱量，所以相變散熱器特別符合具有間歇性使用特征的電子元件的散熱需求。當元件工作時，PCM 吸收其散發(fā)的熱量，待其停止工作后，再通過其他方式將吸熱量傳遞到環(huán)境中，為下一周期的工作做好準備，從而達到散熱的目的。利用相熱技術(shù)可以解決很多電子元件在工作階段及停機階段吸收熱量和釋放熱量在時的不匹配問題，來達到更多電子器件對溫度的要求。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬基復(fù)合高溫相變儲熱材料制備與性能研究[J]. 徐陽,朱桂花,呂碩,單博,何雅玲.  工程熱物理學(xué)報. 2016(07)
[2]多孔介質(zhì)的相變和熱化學(xué)儲熱性能[J]. 趙長穎,潘智豪,王倩,徐治國.  科學(xué)通報. 2016(17)
[3]新型相變平板熱管散熱器的性能研究[J]. 王曉元,王雄,李彥涌,楊進峰.  大功率變流技術(shù). 2016(02)
[4]相變散熱技術(shù)在小型高效半導(dǎo)體抽運激光器中的應(yīng)用研究[J]. 程勇,郭延龍,何志祝,譚朝勇,劉旭,馬云峰,劉靜.  中國激光. 2016(01)
[5]大功率LED太陽花相變散熱器數(shù)值優(yōu)化研究[J]. 向建化,張春良,陳勝,周超,陳從桂.  廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[6]并行多通道大功率LED回路熱管散熱器[J]. 李紅傳,紀獻兵,鄭曉歡,徐進良.  光電子·激光. 2015(01)
[7]相變溫控技術(shù)在航天熱控領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 潘艾剛,王俊彪,張賢杰.  材料導(dǎo)報. 2013(23)
[8]高功率二極管激光器相變冷卻技術(shù)[J]. 武德勇,高松信,曹宏章,王宏,李弋,楊波.  強激光與粒子束. 2013(11)
[9]周期性熱作用下相變材料內(nèi)部相變傳熱特征實驗研究[J]. 冉茂宇,趙紅利.  建筑科學(xué). 2013(08)
[10]相變儲能材料的應(yīng)用及研究進展[J]. 馬素德,宋國林,樊鵬飛,黎宇坤,唐國翌.  高分子材料科學(xué)與工程. 2010(08)

博士論文
[1]低溫金屬相變材料的相變溫控特性研究[D]. 潘艾剛.西北工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]泡沫鋁/石蠟復(fù)合相變材料蓄熱實驗研究[D]. 王子晨.北京交通大學(xué) 2015
[2]相變儲能式電子器件散熱器的瞬態(tài)性能及其優(yōu)化研究[D]. 肖玉麒.浙江大學(xué) 2014



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