System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法技术_技高网

点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法技术

技术编号:43264754 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-08 20:43
本发明专利技术涉及kagome结构体的应用技术领域,具体是指点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,包括冷板框与盖板,冷板框内部固定有若干排kagome结构体,kagome结构体由三根圆柱体构成,三根圆柱体中部相互固定,圆柱体的顶端与底端分别固定在盖板下侧与冷板框下侧。本发明专利技术解决了现有的散热板结构的槽道式通道因为气泡堆积会带来更大的压力损失,不能够对气泡进行有效的破碎,散热效率较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及kagome结构体的应用,具体是指点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法


技术介绍

1、电子设备的使用环境恶劣,随着技术的发展,电子设备如芯片的集成化程度不断提高,对热管理提出了更高的要求。微通道相变冷板具有较大的比表面积以及高效的换热能力,以较少的冷却工质便可获得优良的传热性能,已经广泛应用于电子设备领域。与单向流相比,微通道相变换热利用工质不同状态下潜热交换可以获得更高的传热系数,并且可以节约冷却工质,减少换热设备消耗,微通道相变换热技术已经成为强化传热领域的研究热点;

2、在传统槽道式微通道相变冷板中,cn202311640938a。冷却工质流入通道受热,产生气泡,逐步发展为泡状流、弹状流,环状流,进一步受热过程中容易产生气泡堆积,堵塞通道的现象,局部干涸导致传热恶化。同时槽道式的通道因为气泡堆积会带来更大的压力损失;专利cn 107241887a提出了一种布置交错齿型肋壁的微通道阵列板的散热系统;液态工质进入交错型微通道阵列受热发生气液相变,锯齿结构对工质存在毛细吸液作用,使通道内易于形成环状流,降低沸腾起始过热度,同时抑制了沸腾不稳定性,但是该专利技术并未能有效对气泡进行破碎行为,无法抑制气泡生长合并,强化传热效果有限;

3、cn108562067a提出一种外接电极的冷板系统,通过电场强化装置,减小气泡脱离直径,增大脱离频率,抑制气泡生长,合并,但是该方案由于外接电极装备,实现绝缘和密封的难度较大,同时增加了能耗;

4、cn117858477a提出一种可以分割气泡的微通道相变冷板,该专利提出了一种带有气泡分割功能的结构,但是由于内部结构及槽道的限制,难以实现整体轻质化的目的;

5、并且散热器的散热能力低,壁面温差大,温度分布不均;

6、cn 115003127 a提出一种液冷散热装置:采用迷宫型流道,搭配微肋柱,加强扰动并增加了换热面积,使得水冷板换热均匀,但是存在进出口换热能力不均匀的情况;

7、cn 105097733 a提出一种基于石蜡的风冷水冷组合式散热装置,该装置根据石蜡由于具有较高的相变潜热值,且具有性能稳定、无腐蚀、无毒性等优点,通过增加石蜡结构增强换热效果,使散热装置温度分布均匀,但是该方案并没有解决进出口处换热不均匀的问题。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是现有的散热系统中的散热板结构的槽道式通道因为气泡堆积会带来更大的压力损失,散热效率较差,不能够对气泡进行有效的破碎,导致产生局部热点,散热装置温度分布不均匀问题。

2、为解决上述问题,本专利技术所采用的技术方案为点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,包括冷板框与盖板,冷板框内部固定有若干排kagome结构体,盖板上侧靠近两端均设有开口,当冷却工质在发生相变时,气泡会撞击若干排kagome结构体,会被分割为更小的气泡,通过设置若干排kagome结构体改善了气泡的堵塞,在冷板框内部总体积不变的情况下,便可增大气泡表面面积,增大潜热换热量,kagome结构体本身对冷却剂会产生较强的扰动作用,强化换热效果,同时,kagome结构体表面处存在表面张力效应,对气泡具有一定的粘附性,形成速度差,避免气泡破碎后重新合并聚集,延缓了形成大气泡导致局部传热恶化,有助于结构件长期稳定运行;

3、作为本专利技术进一步的方案:kagome结构体应用于散热装置,散热装置包括存储腔体,存储腔体内侧设有s型水管,存储腔体内侧位于s型水管空隙处固定有kagome结构体,存储腔体内腔与s型水管、kagome结构体之间均匀填充固定有相变石蜡,存储腔体上侧固定有肋片板,通过相变石蜡与kagome结构体相结合,能够稳定控制腔体内壁面局部温度的上升并且能够提高装置整体的传热效率,其中kagome结构体用于相变石蜡的辅助传热,以便于增强相变石蜡的导热性能。

4、作为本专利技术进一步的方案:每排kagome结构体有四个,kagome结构体由三根圆柱体构成,三根圆柱体中部相互固定,圆柱体的顶端与底端分别固定在盖板下侧与冷板框下侧。

5、该专利技术设计目的:

6、1、在相变冷板内部布置点阵结构体,可以分割大气泡,以解决在常规微通道冷板内气泡产生后合并形成大气泡,堆积堵塞,导致传热恶化的情况;

7、2、大气泡被破裂为小气泡可以减缓冷板内部的沸腾不稳定性,提高运行的稳定性;

8、3、由于表面张力的作用,点阵结构表面会吸附小气泡,这与脱离的气泡形成了速度差,有效防止气泡之间的融合;

9、4、此外,与常规微通道冷板相比,本专利技术提出的相变冷板布置了点阵结构体,点阵结构体可以增强扰流,强化传热,提高冷板强度;除去槽道的布置,实现冷板整体减重,实现轻质化的效果;

10、5、在常规水冷散热器内置点阵结构,封闭填充相变材料,用于吸收热源壁面热量进行蓄热,可实现对散热面均匀换热,避免内壁面产生局部温升;

11、6、管内通道通入冷却剂进行散热,相变腔体内部填充的相变材料可以同时提升水管内流体温度的均匀性,防止水管进出口处温差过大导致的的换热不均匀;

12、7、设置的点阵增大相变材料与固体壁面接触面积,增强导热效果,弥补相变材料导热差的不足,防止水管内工质热量不能及时排除,影响散热效果,该装置可以实现快速散热;还可以减少通道整体质量;

13、8、装置顶端设置肋片板,与空气进行换热,将相变材料储存的热量转移出去,无需设置风扇,减少能耗,降低噪音,实现装置的长时间工作。这种方案为高效散热的先进设计和一体化制造提供了一种全新方法,具备散热效果更好、结构承载能力更强、工作时间更长等特点。提升电子设备的使用寿命和可靠性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,包括冷板框(1)与盖板(2),其特征在于:冷板框(1)内部固定有若干排kagome结构体(3),盖板(2)上侧靠近两端均设有开口(2.1),当冷却工质在发生相变时,气泡会撞击若干排kagome结构体(3),会被分割为更小的气泡,通过设置若干排kagome结构体(3)改善了气泡的堵塞,在冷板框(1)内部总体积不变的情况下,便可增大气泡表面面积,增大潜热换热量,同时,kagome结构体(3)表面处存在表面张力效应,对气泡具有一定的粘附性,形成速度差,避免气泡破碎后重新合并聚集,延缓了形成大气泡导致局部传热恶化,有助于结构件长期稳定运行。

2.根据权利要求1所述的点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,其特征在于:所述kagome结构体(3)应用于散热装置,散热装置包括存储腔体(4),存储腔体(4)内侧设有S型水管(5),存储腔体(4)内侧位于S型水管(5)空隙处固定有kagome结构体(3),存储腔体(4)内腔与S型水管(5)、kagome结构体(3)之间均匀填充固定有相变石蜡(6),存储腔体(4)上侧固定有肋片板(7),通过相变石蜡(6)与kagome结构体(3)相结合,能够稳定存储腔体(4)内壁面局部温度的上升并且能够提高装置整体的传热效率,通过相变石蜡(6)能够降低S型水管(5)进出口处冷却剂的温差,其中kagome结构体(3)用于相变石蜡(6)的辅助传热,以便于增强相变石蜡(6)的导热性能。

3.根据权利要求2所述的点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,其特征在于:所述每排所述kagome结构体(3)有四个,kagome结构体(3)由三根圆柱体构成,三根圆柱体中部相互固定,圆柱体的顶端与底端分别固定在盖板(2)下侧与冷板框(1)下侧。

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【技术特征摘要】

1.点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,包括冷板框(1)与盖板(2),其特征在于:冷板框(1)内部固定有若干排kagome结构体(3),盖板(2)上侧靠近两端均设有开口(2.1),当冷却工质在发生相变时,气泡会撞击若干排kagome结构体(3),会被分割为更小的气泡,通过设置若干排kagome结构体(3)改善了气泡的堵塞,在冷板框(1)内部总体积不变的情况下,便可增大气泡表面面积,增大潜热换热量,同时,kagome结构体(3)表面处存在表面张力效应,对气泡具有一定的粘附性,形成速度差,避免气泡破碎后重新合并聚集,延缓了形成大气泡导致局部传热恶化,有助于结构件长期稳定运行。

2.根据权利要求1所述的点阵kagome结构体在相变散热设备中的应用方法,其特征在于:所述kagome结构体(3)应用于散热装置,散热装置包括存储腔体(4),存储腔体(4)内侧...

【专利技术属性】
技术研发人员:万鸿宇胡建新
申请(专利权)人:湖南宏大日晟航天动力技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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