翅片式振蕩熱管強化傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展和社會應用的需要，當今電子產品的小型化趨勢越來越快，集成度越來越高，但對其性能要求的升高使其功率越來越大，因此電子產品的單位容積發(fā)熱量大大提高。另外，工作溫度對電子元器件的正常工作有很大的影響，相關資料顯示，55％以上的電子元件失效是由于溫度過高引起的。因此，散熱問題成為了當今電子產品穩(wěn)定運行和繼續(xù)發(fā)展的關鍵性問題。振蕩熱管利用自身工質的相變進行傳熱，具有結構簡單、導熱性好、無運動部件、工作可靠等特性。基于這些特性，振

2、蕩熱管在微電子元器件冷卻等高熱流密度散熱方案中是一種極具發(fā)展和應用潛力的傳熱元件。因此對于振蕩熱管傳熱性能的研究是十分有必要的。
　　本文在綜合現(xiàn)有文獻的基礎上，根據(jù)振蕩熱管的啟動特性及傳熱性能，采用 ANSYS軟件對振蕩熱管進行仿真研究，用于分析振蕩熱管的運行機理。結合實際工況建立振蕩熱管的幾何模型，并探討振蕩熱管的傳熱傳質理論、微尺度效應、液膜理論，綜合分析相關機理確定閉合環(huán)路振蕩熱管的仿真模型。以ANSYSY FLUENT軟

3、件為平臺，模擬在底部加熱方式下，振蕩熱管從初始到穩(wěn)定運行過程中的各個階段；在60%的充液率下，對不同工質的振蕩熱管進行對比研究；對以振蕩熱管為核心元件的振蕩熱管翅片散熱器進行仿真研究，模擬散熱器在不同翅片間距、尺寸、管孔位置的工作情況。仿真得到的結果如下：觀察到熱管運行過程中的氣液兩相圖變化，顯示熱管內部的流型變化及氣泡的破裂合并等現(xiàn)象，與實驗接近；工質物性能夠影響振蕩熱管的啟動特性、傳熱傳質，相同工況下氣化潛熱小的工質更容易啟動；得到