喷射冷却流动特性的实验研究+文献综述(3)
时间:2017-05-01 17:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
定义 被冷却对象的产生的热量传递到表面，进而传递到热沉，最后到外界。需要 被冷却对象的温度被降到比热环境和外界更低的温度。 被冷却对象的温度降到比热环境和外界环境低很多的温度。 冷却要求 散热不需要额外能量，冷却的动力来自于被冷却对象与热环境之间的温差。 必须一定外在的能量驱动才能够进行。 必须要驱动较大能量才能够进行。 使用对象 电子装置或系统电子元件。 电子装置或系统电子元器件，系统组件和组成模块。 集成度高热量大的电子器件和激光器件。 应用举例 雷达探测系统的各种电子模块，各种功率发生器和功率发生模块。 雷达通讯系统的电子机箱，微电子元器件。 红外系统，LNA系统，超导，激光器件。 方式介绍 1 自然对流-散热片散热器 2 强制对流-风扇扇热，冲击射流散热 3 传导-导电材料，液体及热管 1 热电制冷器（半导体制冷） 2 蒸汽压缩式制冷机 3 吸收式制冷和吸附式制冷 4 热发射制冷 1 低温制冷机如斯特林制冷机，GM脉管制冷机等 2 采用超低温固体或液体蒸发制冷 射流冲击冷却是以射流冷却工质为冷热媒，通过圆形或狭缝型喷嘴直接或间接喷射到固体表面进行冷却或加热的方法，对于强化局部传热极其有效，利用射流可以在冲击区域极大强化流体与壁面的能量交换能力，并且可以导致部分流体局限在一个较薄的层内流动，对于提高壁面的流体流速，强化吸热体的传热非常有效。由于射流冲击在靶面上形成很薄的流动边界层，对流换热系数比常规对流换热要高出几倍甚至一个量级，因此冲击冷却在现代燃气涡轮发动机的热端部件的强化冷却中被广泛采用[5]。 射流冲击冷却方式流体垂直于冷却表面方向进行冲击射流，具有强烈的传热传质速率，射流冲击冷却作为一种新型的电子设备和激光设备冷却方式已应用于实际。在电子芯片冷却领域，从二十世纪七十年代起，气体的射流冲击冷却方式已经应用于IBM-4381的大型计算机[6]，如图1-1所示。由于气体射流冲击的传热能力已难于满足现代技术发展所带来的高热流密度的散热要求，因此，使用液体作为冷却工质已成为必要。1983年日本富士通公司在其M-780计算机的散热系统上首先使用了单束圆形水射流冲击冷却[7]，图1-2为M-780计算机水射流冲击冷却系统的系统结构简图，间接液体冷却方式由于固体连接面的热阻，破坏了散热能力，用电介质液体和电子芯片直接接触后，由自然对流、强迫对流及相变传热可极大地提高散热芯片的冷却效率。八十年代中期时，直接液体冷却方式已使用于科雷-2超级计算机。 近些年来，电子设备及计算机技术的飞速发展，集成晶体管完全取代了电子管后，电子线路迅速向微型化、集成化方向发展，电子模块的发热量急剧飙升，密集布置的大功率电子元件的热流密度已经高达105 ，最高得已超过106 ，因此有必要寻求更有效的散热方式来解决电子元器件的热障碍问题。 图 1-1 IBM4381 计算机空气射流冷却 Fig 1-1 IBM4381 computer air jet cooling 图 1-2 M-780 计算机水射流冲击冷却 Fig 1-2 M-780 computer air jet cooling 1.2 射流冲击冷却国内外研究现状 (责任编辑：qin) |