新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1189

IR > 石油化工学院

	新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析
	李勇铜1 ; 刘健1 ; 杨来顺 2
	2022-05-15
发表期刊	化工进展
ISSN	1000-6613
卷号	41 期号:05 页码:2268-2276
摘要	高效热管理技术是大功率微电子设备安全运行的可靠保障。为进一步强化高功率电子器件的冷却效果，本文提出了一种新型泡沫铝-微柱群复合热沉结构。采用实验和数值模拟相结合的方法对新型水冷泡沫铝-微柱群复合热沉内的流场分布、壁面温度分布、阻力系数、换热性能及柱鳍与泡沫铝间的耦合传热规律等开展了深入分析。研究结果表明，与传统微柱群热沉相比，20PPI泡沫铝-微柱群复合热沉的壁面最高温度大幅降低，平均换热性能提升了33.9%～41.5%。然而，微柱群内填充泡沫铝却导致流动阻力增大，增加了7.9～10.5倍。泡沫铝-微柱群复合热沉的强化换热机理为：微柱群热沉内填充高热导率泡沫铝提升了热沉整体的有效导热性能，热量可通过金属泡沫固体骨架迅速传递，同时多孔界面较强的传热能力能够保证热量及时被冷却流体散除。本文相关研究成果可为高热流密度电子器件散热装置的研发提供理论指导。
关键词	金属泡沫数值模拟强化传热电子器件冷却
DOI	10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1189
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收录类别	北大核心 ; EI ; CSCD
语种	中文
资助项目	甘肃省自然科学基金（21JR7RA268,21JR7RA236）;山东省自然科学基金（ZR2021ME132）;青岛西海岸新区科技计划创新专项（2020-93）
出版者	Chemical Industry Press Co., Ltd.
EI入藏号	20222112153411
EI主题词	Electronic cooling
EI分类号	541.1 Aluminum ; 615.4 Thermoelectric Energy ; 616.1 Heat Exchange Equipment and Components ; 631.1.1 Liquid Dynamics ; 641.1 Thermodynamics ; 641.2 Heat Transfer
中图分类号	TK124
引用统计	无
文献类型	期刊论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/158255
专题	石油化工学院
通讯作者	刘健
作者单位	1.兰州理工大学石油化工学院; 2.山东科技大学土木工程与建筑学院
第一作者单位	石油化工学院
通讯作者单位	石油化工学院
第一作者的第一单位	石油化工学院
推荐引用方式 GB/T 7714	李勇铜,刘健,杨来顺. 新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析[J]. 化工进展,2022,41(05):2268-2276.
APA	李勇铜,刘健,&杨来顺.(2022).新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析.化工进展,41(05),2268-2276.
MLA	李勇铜,et al."新型金属泡沫-微柱群复合热沉内流动传热性能分析".化工进展 41.05(2022):2268-2276.