喷射冷却流动特性的实验研究+文献综述(2)
时间:2017-05-01 17:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
A、 电子设备的功率密度不断提高。虽然驱动电压的降低可以减小门电路的功耗， 但由于集成度和工作频率的提高导致芯片的功率密度越来越高。 B、 目前， 国外新一代飞机( JSF)中广泛采用COTS产品， 这是机载电子设备降低研制费用， 缩短研制周期的必由之路，也是今后机载电子设备发展的主流趋势。在机载条件下采用COTS产品最主要的是散热问题，研究冷却技术就是为工业档的产品创造适当的小环境， 使其能适应机载条件并可靠的工作。 C、随着微电子技术的发展， 大功耗电子封装已发展成一个完整的机械式组件， 芯片仅占一小部分空间，而冷却结构部分含量大大提高技术难度相应增加。以F- 22的CIP为代表的新一代综合化航空电子系统，大量采用了多芯片（MCM）；另外随着技术的发展，SOC ( system on chip)也将逐步应用于航空电子领域。这些都对冷却技术提出了新的更高的要求。 从上述发展特点可以看出，冷却技术是下一代航空电子系统面临的关键技术之一[2]，对机载电子设备能否可靠、稳定的工作起着决定性的作用。而传统的冷却技术已很难满足未来航空电子设备的要求， 研究新一代机载电子设备冷却技术已成为当务之急。近年发展起来的射流冷却技术是冷却技术的发展方向， 也是美国[3]在未来机、舰、车载电子设备冷却技术的研究方向， 目前同时有多个研究计划在进行。 对于高热流密度环境,密集冷却和相变冷却成为强化换热的重要手段，目前相关的技术主要以微通道换热、射流冷却为主。微通道换热结构紧凑但是压降较大，射流冷却又能分为射流冲击冷却和喷雾冷却，射流冲击冷却能适用于较大热流密度环境但其冷却的不均匀性较为突出。喷雾冷却的最大优点就是冷却均匀并且有很高的热流密度，可以很好的平衡换热能力、换热均匀性之间的矛盾。 表1-1常见散热方式优缺点[4]，介绍了几种不同冷媒的散热方式的特点，本文研究的射流冷却属于水冷散热，在散热方式中属于难度适中，虽然水冷散热的外在动力源相对于空气散热较高，但同等空间要求下散热效果比较好的方法，目前来讲比较适合当前电子元件和激光元件的散热。 表1-1常见散热方式介绍 各种散热方式 优点 缺点 风冷散热 结构简单、价格低廉（相对于其他散热上市）安全可靠，技术成熟。 一般不能将温度降到环境一下，噪声较大。 水冷散热 散热能力强，无噪声。 系统较为复杂，需要附件的支持。 热管散热 散热效果很好，使用寿命较长，热管实现了“绿色散热”。 价格较高，同样需要其他附件将热量带走。 表1-2为一般局部冷却方式的分类，从表中冷却方式分为：散热、制冷和低温制冷，散热所需要的动力最低，是理想的换热方式，也是目前应用最广的散热方式，目前大多数的电子元件冷却都采用散热的方式，但由于其换热能力较低，处处受到限制，已经不能满足一些高热流密度散热的要求；制冷一般是利用一些冷却剂或小型制冷机来提供冷源，价格和应用难度适中；低温制冷机的散热效果比较显著，但由于其需要高动力输入和复杂的系统而受到限制，目前斯特林制冷机和脉管制冷机应用于局部高热流密度的环境也成为一个新的课题，但从应用的前景考虑低温制冷应用于局部微小空间冷却技术尚不成熟。 表1-2冷却方式分类 冷却方式 散热 制冷 低温制冷 (责任编辑：qin) |