SOG結(jié)構(gòu)微熱管理論研究.pdf

1、本文對(duì)SOG結(jié)構(gòu)微型平板熱管進(jìn)行了理論分析及建模仿真研究。微熱管依靠其內(nèi)部工質(zhì)相變進(jìn)行熱量傳遞，具有傳熱效率高，均溫性能好，無(wú)需外加動(dòng)力等特點(diǎn)，在芯片、器件、系統(tǒng)冷卻等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
　　隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，單個(gè)芯片的集成度越來(lái)越高功耗越來(lái)越大而芯片面積卻越來(lái)越小。小面積產(chǎn)生的大熱量如果不能及時(shí)散逸出去將會(huì)對(duì)芯片甚至整個(gè)系統(tǒng)的功能、穩(wěn)定性等造成極其嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)的散熱方式已經(jīng)不能滿足高熱流密度條件下芯片和器件的散熱

2、要求。微熱管以其優(yōu)越的導(dǎo)熱性能成為解決上述問(wèn)題的首選技術(shù)。
　　從Cotter提出微熱管的理論以來(lái)，建立微熱管理論模型一直是研究的焦點(diǎn)。研究人員已就具有不同溝道形狀的微型平板熱管建立了或簡(jiǎn)或繁的一維穩(wěn)態(tài)軸向毛細(xì)流動(dòng)模型。但是模型中沒(méi)有考慮汽液界面剪切力的影響，且存在一些參量定義模糊，物理含義不明確的情況，這些都對(duì)模型的準(zhǔn)確性造成了影響。本文在總結(jié)并綜合現(xiàn)有微熱管理論研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的理論模型進(jìn)行了改進(jìn)。采用控制體積法建立了

3、微熱管溝道內(nèi)液體毛細(xì)流動(dòng)的一維穩(wěn)態(tài)模型，將微熱管穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程中汽液反向流動(dòng)的界面剪切力引入了本理論模型的分析范疇，大大增加了模型的準(zhǔn)確性。利用模型對(duì)微熱管最大傳熱量進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有很好的吻合性，能夠更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)微熱管最大傳熱量。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)微熱管在不同外形參數(shù)和工作條件下傳熱能力的分析，得出了微熱管的最佳水力直徑值，最佳溝道寬度值等對(duì)微熱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有參考意義的結(jié)論。此外通過(guò)對(duì)微熱管的工作極限進(jìn)行分析和計(jì)