隨著電子器件朝著高性能化、集成化與微型化方向的快速發(fā)展,狹小空間內(nèi)高熱流密度的散熱問題亟待解決.超薄熱管作為相變傳熱元件,具有超高導(dǎo)熱率和器件結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于微型電子器件的散熱中.不同的電子元器件具有各不相同的器件結(jié)構(gòu)與散熱需求,因此超薄熱管在實際應(yīng)用中也存在各種各樣的器件結(jié)構(gòu).在本課題組對絲網(wǎng)型超薄熱管中絲網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)參數(shù)(目數(shù)、絲徑)對其傳熱性能影響的研究基礎(chǔ)上,為迎合實際應(yīng)用中散熱部件結(jié)構(gòu)多樣化的要求,本研究選取了對超薄熱管傳熱強化效果最優(yōu)的絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)作為吸液芯,通過實驗手段,進一步探究了超薄熱管的器件結(jié)構(gòu)(包括長度、寬度和厚度等)對其傳熱性能的影響規(guī)律.結(jié)果表明,器件長度對超薄熱管性能的影響存在一個相互矛盾的因素,故存在一個最佳的長度值使得熱管具有最優(yōu)的傳熱性能.此外,器件寬度和厚度的增加,都可以不同程度地提升熱管的工作性能.最后,基于實驗數(shù)據(jù),建立了可有效預(yù)測超薄熱管工作性能的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式.對比超薄熱管蒸發(fā)端溫度的預(yù)測值與實驗值,發(fā)現(xiàn)其相對誤差可控制在±10%以內(nèi). 

【文章來源】：科學(xué)通報. 2020年17期 北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

絲網(wǎng)吸液芯(a)和超薄熱管橫截面(b)的掃描電子顯微鏡(SEM)圖

對于不能直接進行測量而須通過計算得出的參數(shù)(如平均溫度及熱阻等),則需要進行誤差傳遞計算.當(dāng)被測量Y由N個其他獨立變量X1,X2,···,XN通過函數(shù)f確定,且這N個變量各自的不確定度分別為u(xi)時,被測量的估計值y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(y)可通過下式進行計算:圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩色)實驗系統(tǒng)及熱電偶分布示意圖

圖3(網(wǎng)絡(luò)版彩色)各器件結(jié)構(gòu)的實物對比圖.其中,uc(y)為被測量估計值y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,u(xi)為N個變量各自的不確定度.在本實驗中,需要進行誤差傳遞計算的參數(shù)主要包括蒸發(fā)端溫度(Te)、絕熱段溫度(Ta)、冷凝端溫度(Tc)、溫差(ΔT)和傳熱熱阻(R).其中Te,Ta,Tc分別為各段表面溫度的平均值,ΔT為Te和Tc的差值,傳熱熱阻R=(Te-Tc)/Qin.對以上參數(shù)使用公式(2)進行計算后,其相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果如圖5所示.由圖5可知,超薄熱管的各性能指標(biāo)的相對合成不確定度隨輸入熱負荷增加逐漸降低,且在各輸入功率下,其不確定度均小于10%.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱管的電子設(shè)備冷卻技術(shù)[J]. 趙曉軍,余莉.  世界科技研究與發(fā)展. 2007(06)



本文編號：2941953