【畢業(yè)學(xué)位論文】（word原稿）自循環(huán)微通道電子冷卻器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究-工程熱物理

1、分類號(hào)分類號(hào)密級(jí)密級(jí)UDCUDC編號(hào)編號(hào)中國科學(xué)院研究生院中國科學(xué)院研究生院研究生學(xué)位論文研究生學(xué)位論文自循環(huán)微通道電子冷卻器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究李銀惠指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名徐進(jìn)良研究員申請學(xué)位級(jí)別申請學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)位碩士學(xué)位學(xué)科專業(yè)名稱學(xué)科專業(yè)名稱工程熱物理工程熱物理論文提交日期論文提交日期20072007年6月論文答辯日期論文答辯日期20072007年6月培養(yǎng)單位中國科學(xué)院廣州能源研究所學(xué)位授予單位學(xué)位授予單位中國科學(xué)院研究生院答辯委

2、員會(huì)主席答辯委員會(huì)主席20072007年6月摘要I自循環(huán)微通道電子冷卻器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究自循環(huán)微通道電子冷卻器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究摘要本文以水、甲醇作為工質(zhì)，設(shè)計(jì)并制成了4個(gè)冷卻器樣品，對其冷卻性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并提出了冷卻器的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。采用高速動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對冷卻器的散熱性能進(jìn)行了測試，獲得了脈動(dòng)及冷卻性能曲線等數(shù)據(jù)，為冷卻器的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)中，研究了不同的工質(zhì)對冷卻器散熱性能的影響、冷卻器的最佳充液率、加熱功率對散熱

3、性能的影響、冷卻器的不同結(jié)構(gòu)對散熱性能的影響，并且分析了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些特殊的脈動(dòng)現(xiàn)象，解釋了其原因。由于甲醇具有較好的流動(dòng)性和較小的表面張力和汽化潛熱，因而具有較短的脈動(dòng)周期，容易在較高功率的時(shí)候發(fā)生燒干。而以水為工質(zhì)制成的冷卻器，脈動(dòng)曲線極不規(guī)則。但是由于水具有較高的汽化潛熱和表面張力，可在較少的工質(zhì)充液率下獲得更好的散熱效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，在較低功率例如130W以下時(shí)，以水作為工質(zhì)效果更好。在較高功率時(shí)，由于甲醇的流動(dòng)性更好，采用

4、甲醇作為工質(zhì)效果更好。根據(jù)本文定義的充液率，冷卻器的最佳充液率在30%～50％，過低容易發(fā)生燒干，過高則影響工質(zhì)的循環(huán)傳熱。冷卻器的管路結(jié)構(gòu)對于散熱性能具有重大影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改進(jìn)獲得的冷卻器結(jié)構(gòu)具有更好的散熱能力。盡量減少管道彎頭數(shù)量以免影響工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)，采取降低冷凝器存液的結(jié)構(gòu)，在較高功率時(shí)使用較大的蒸發(fā)器與冷凝器高度差，較小功率時(shí)使用較小的高度差。發(fā)現(xiàn)了冷卻器的不同運(yùn)行模式，有正運(yùn)行、逆運(yùn)行、單熱管和雙熱管四種模式。正運(yùn)行指的是

5、工質(zhì)沿著預(yù)定的順序從蒸發(fā)器汽化，沿著蒸汽管進(jìn)入冷凝器，然后冷凝回流到蒸發(fā)器。逆運(yùn)行則是工質(zhì)運(yùn)行方向相反。單熱管指的是功率很低時(shí)，蒸汽從蒸汽管運(yùn)行到冷凝器，然后原路返回，不經(jīng)過冷凝管。雙熱管則是蒸汽同時(shí)從蒸汽管和冷凝管上升到達(dá)冷凝器，然后沿原管路返回蒸發(fā)器。不同的運(yùn)行模式揭示了冷卻器在不同情況下的工作性能。最后在個(gè)人電腦CPU上設(shè)計(jì)安裝了此冷卻器，長期運(yùn)行證明本冷卻器效果良好。關(guān)鍵詞：自循環(huán)關(guān)鍵詞：自循環(huán)微通道微通道冷卻器冷卻器蒸發(fā)器蒸發(fā)