【畢業(yè)學位論文】（word原稿）自循環(huán)微通道電子冷卻器的設計與實驗研究-工程熱物理

1、分類號分類號密級密級UDCUDC編號編號中國科學院研究生院中國科學院研究生院研究生學位論文研究生學位論文自循環(huán)微通道電子冷卻器的設計與實驗研究李銀惠指導教師姓名指導教師姓名徐進良研究員申請學位級別申請學位級別碩士學位碩士學位學科專業(yè)名稱學科專業(yè)名稱工程熱物理工程熱物理論文提交日期論文提交日期20072007年6月論文答辯日期論文答辯日期20072007年6月培養(yǎng)單位中國科學院廣州能源研究所學位授予單位學位授予單位中國科學院研究生院答辯委

2、員會主席答辯委員會主席20072007年6月摘要I自循環(huán)微通道電子冷卻器的設計與實驗研究自循環(huán)微通道電子冷卻器的設計與實驗研究摘要本文以水、甲醇作為工質(zhì)，設計并制成了4個冷卻器樣品，對其冷卻性能進行了實驗研究，并提出了冷卻器的設計優(yōu)化方案。采用高速動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對冷卻器的散熱性能進行了測試，獲得了脈動及冷卻性能曲線等數(shù)據(jù)，為冷卻器的優(yōu)化設計奠定了基礎。在實驗中，研究了不同的工質(zhì)對冷卻器散熱性能的影響、冷卻器的最佳充液率、加熱功率對散熱

3、性能的影響、冷卻器的不同結構對散熱性能的影響，并且分析了實驗中出現(xiàn)的一些特殊的脈動現(xiàn)象，解釋了其原因。由于甲醇具有較好的流動性和較小的表面張力和汽化潛熱，因而具有較短的脈動周期，容易在較高功率的時候發(fā)生燒干。而以水為工質(zhì)制成的冷卻器，脈動曲線極不規(guī)則。但是由于水具有較高的汽化潛熱和表面張力，可在較少的工質(zhì)充液率下獲得更好的散熱效果。根據(jù)實驗可知，在較低功率例如130W以下時，以水作為工質(zhì)效果更好。在較高功率時，由于甲醇的流動性更好，采用

4、甲醇作為工質(zhì)效果更好。根據(jù)本文定義的充液率，冷卻器的最佳充液率在30%～50％，過低容易發(fā)生燒干，過高則影響工質(zhì)的循環(huán)傳熱。冷卻器的管路結構對于散熱性能具有重大影響。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)改進獲得的冷卻器結構具有更好的散熱能力。盡量減少管道彎頭數(shù)量以免影響工質(zhì)循環(huán)流動，采取降低冷凝器存液的結構，在較高功率時使用較大的蒸發(fā)器與冷凝器高度差，較小功率時使用較小的高度差。發(fā)現(xiàn)了冷卻器的不同運行模式，有正運行、逆運行、單熱管和雙熱管四種模式。正運行指的是

5、工質(zhì)沿著預定的順序從蒸發(fā)器汽化，沿著蒸汽管進入冷凝器，然后冷凝回流到蒸發(fā)器。逆運行則是工質(zhì)運行方向相反。單熱管指的是功率很低時，蒸汽從蒸汽管運行到冷凝器，然后原路返回，不經(jīng)過冷凝管。雙熱管則是蒸汽同時從蒸汽管和冷凝管上升到達冷凝器，然后沿原管路返回蒸發(fā)器。不同的運行模式揭示了冷卻器在不同情況下的工作性能。最后在個人電腦CPU上設計安裝了此冷卻器，長期運行證明本冷卻器效果良好。關鍵詞：自循環(huán)關鍵詞：自循環(huán)微通道微通道冷卻器冷卻器蒸發(fā)器蒸發(fā)