電子器件復合型熱管散熱器的性能分析與試驗研究.pdf

1、近年來，隨著電子工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子器件由于高速、高頻化，導致發(fā)熱量的增加。如今，電子器件的熱流密度已經(jīng)達到104W/m2-105W/m2，并且將會繼續(xù)持續(xù)快速增長。因而如何有效解決電子器件的散熱問題，就成為現(xiàn)在社會發(fā)展所面臨的當務之急。本文正是在這樣一個社會需求背景下，吸取前人工作經(jīng)驗，改進原有電子器件液體自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，并開發(fā)出一種更為有效的電子器件復合型熱管散熱裝置，分別使用了四種天然工質(zhì)——甲醇、乙醇、丙酮、水和一種制冷劑—

2、—R123進行試驗。 本文結(jié)合液體自循環(huán)冷卻系統(tǒng)和扁平熱管散熱器，利用熱虹吸管原理以及液體自循環(huán)冷卻原理，設計并制造出一種新型的熱管散熱裝置。在這種散熱裝置中同時包含兩種不同形式的熱管結(jié)構(gòu)，使他們在功能上互為補充。本文為這種復合型熱管結(jié)構(gòu)建立了數(shù)學模型，并對它的傳熱過程加以分析，為其改進建立理論依據(jù)。并為該熱管散熱器建立了試驗臺，通過使用五種不同的工質(zhì)對該種熱管散熱器的性能加以試驗及分析。通過試驗和計算，證明本裝置上、下兩個冷凝

3、段的設計是合理和有效的。當熱流量為20W小發(fā)熱量時，工質(zhì)使用R123，可以使電子器件的表面溫度控制在35℃以下；在熱流量達到200W的時候，使電子器件的表面溫度控制在70℃以下，總熱阻為0.285℃/W，表現(xiàn)了該熱管散熱器對大范圍熱流量很好的適用性。通過對五種工質(zhì)——甲醇、乙醇、丙酮、水、R123的試驗，發(fā)現(xiàn)R123的效果最好，在天然工質(zhì)中效果最好的是丙酮，其次分別為乙醇、甲醇、水。在熱流量大范圍變化情況下，最佳充灌率隨熱流量的增加而增