發(fā)布時(shí)間：2021-07-06 16:31

　　隨著半導(dǎo)體電子器件發(fā)展的越來(lái)越迅速,高熱流密度設(shè)備的散熱問(wèn)題也日益突出。均熱板作為一個(gè)高效的散熱技術(shù),因其工作時(shí)無(wú)需外界能源,沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件,也沒(méi)有噪聲,設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)單,又非常有效,所傳輸?shù)臒崃恳热魏螌?shí)心的金屬導(dǎo)體高幾百倍。同時(shí)由于均熱板內(nèi)部多變的結(jié)構(gòu),影響其傳熱性能的因素眾多,且內(nèi)部相變傳熱機(jī)理十分復(fù)雜,隨著均熱板朝著超薄化,小型化的趨勢(shì)發(fā)展,這些待研究的問(wèn)題變得越來(lái)越重要。本文設(shè)計(jì)了一種均熱板,其內(nèi)部吸液芯結(jié)構(gòu)是由自然界中葉脈結(jié)構(gòu)作為藍(lán)本開(kāi)發(fā)而成。首先探討了均熱板散熱技術(shù)的研究背景,并從均熱板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和性能研究來(lái)探討了國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展。利用Hagen-Poiseuille方程和分形幾何的基本理論初步分析了其仿生葉脈結(jié)構(gòu)。利用FLUENT仿真軟件葉脈分形結(jié)構(gòu)吸液芯進(jìn)行流動(dòng)狀態(tài)模擬,得到流體在其槽道內(nèi)部的速度云圖和壓力云圖。最后探討了樣品加工工藝問(wèn)題,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了不同分形級(jí)數(shù)、不同分形角度和不同充液率的均熱板在不同加熱功率下的溫度分布規(guī)律。并將應(yīng)用了葉脈分形結(jié)構(gòu)的均熱板和沒(méi)有應(yīng)用葉脈分形結(jié)構(gòu)的均熱板傳熱性能進(jìn)行對(duì)比分析。主要的結(jié)論如下:（1）通過(guò)理論計(jì)算得到流阻最優(yōu)時(shí)結(jié)... 

【文章來(lái)源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

均熱板應(yīng)用(a)GPU(b)CPU

(a) (b)圖 1-1 均熱板應(yīng)用 (a)GPU (b)CPUFig1-1 Vapor chamber applications (a)GPU (b)CPU.均熱板工作原理均熱板是一種異型熱管，其主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即均熱板殼體、毛細(xì)吸汽腔。其中殼體部分分為上下兩個(gè)區(qū)域，上板為冷凝區(qū)，一般與冷卻裝置下板為蒸發(fā)區(qū)，一般與熱源部分相接觸如圖 1-2 所示。其中毛細(xì)吸液芯是熱板腔體內(nèi)壁的，腔體內(nèi)部的壓力是工質(zhì)在特定溫度下的飽和蒸汽壓，熱傳遞給蒸發(fā)區(qū)的工質(zhì)，使工質(zhì)通過(guò)蒸發(fā)將熱量經(jīng)過(guò)蒸發(fā)腔傳遞到冷凝端，端的冷卻裝置將熱量帶走，蒸汽冷凝以后被吸液芯泵送回流到蒸發(fā)端[11]。

均熱板的傳熱性能相對(duì)于乙醇來(lái)說(shuō)會(huì)有提高。Hwang 等[16~18]研究了將粉末覆蓋實(shí)體支撐型結(jié)構(gòu)、柱狀陣列型結(jié)構(gòu)、輻射種新型燒結(jié)式結(jié)構(gòu)作為均熱板蒸發(fā)端吸液芯。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)比結(jié)果顯示型燒結(jié)式結(jié)構(gòu)能通過(guò)小蒸發(fā)端的壁厚，進(jìn)而減小整個(gè)均熱板的熱阻。Kikuchi 等[19]在電-水動(dòng)力平板熱管上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。熱管長(zhǎng)度為 100cm，寬m，采用三個(gè)電極。氟利昂 11 和 113 分別作為工作流體使用，發(fā)現(xiàn)氟利昂 1板傳熱性能上優(yōu)于氟利昂 113，傳熱能力達(dá)到 150W。Wong 等[20]提出了一種新型的均熱板，該新型的均熱板的吸液芯是一整塊形的槽道板，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)均熱板的銅粉燒結(jié)的吸液芯。由于具有此種結(jié)能夠在波紋形槽道內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)，并且也可以為整個(gè)均熱板作為支撐柱的作凝端，波紋形結(jié)構(gòu)還能將整個(gè)冷凝端表面積擴(kuò)大，同時(shí)縮短液體回流的路 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]多支撐柱型均熱板結(jié)構(gòu)數(shù)值分析與設(shè)計(jì)[D]. 廖火生.華南理工大學(xué) 2014



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