一种基于射流微通道混合散热板制造技术

编号:201710450412 阅读:8 评论( 0 )

本发明专利技术公开了一种基于射流微通道混合散热板,包括金属基板、金属盖板;在金属基板上刻有数条截面形状呈梯形的梯形微通道;金属盖板盖合在微通道上;金属盖板的边缘与金属基板的边缘密封连接;金属盖板上开有与梯形微通道相对应的射缝;在对发热器件进行冷却时,冷却工质从射缝被喷射进入梯形微通道中,依靠射流的冲击作用和梯形微通道中的二次流作用进行换热。在相同泵功率和热负荷的条件下,与具有相同截面积的矩形通道和圆形通道相比,梯形通道具有更低的底面温度和更小的底面温差。而且,随着热负荷的增加,梯形通道的冷却效果会更加明显。同样,当采用较大的泵功率时,梯形的冷却效果会更加显著。

A hybrid cooling plate based on fluidic microchannel

The invention discloses a micro channel heat sink based on jet mixing, including a metal substrate, the metal cover; the number of section shape engraved on the metal substrate is trapezoidal trapezoidal microchannels; the metal cover is covered on the micro channel; and the edge of the metal substrate metal cover the edge of the sealing cover plate is provided with a metal connection; with the trapezoidal microchannels corresponding shot joint; the cooling of the heating device, a cooling refrigerant from the injection slit is injected into a trapezoid micro channel, rely on jet impact and trapezoid micro channel in the two flow heat exchanger. Under the same pump power and heat load, the trapezoidal channel has lower bottom temperature and smaller bottom temperature difference than the rectangular channel and circular channel with the same sectional area. Moreover, with the increase of heat load, the cooling effect of trapezoidal channel will be more obvious. Similarly, when larger pump power is used, the cooling effect of the ladder will be more pronounced.

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1 技术实现步骤摘要

一种基于射流微通道混合散热板
本专利技术涉及散热部件,尤其涉及一种基于射流微通道混合散热板。
技术介绍
随着超大规模集成电路、聚光光伏、激光、雷达等行业的迅猛发展,对高热流密度器件散热的需求也越来越高。这不仅要维持器件有较低的温度,还要维持良好的温度均匀性,以使器件能够正常的工作。单纯的微通道散热技术不仅压降大,而且流体沿流动方向的温度升高而造成均温效果差。对于单纯的射流散热技术,射流冲击区域外的换热系数会急剧下降,造成整体均温效果差。当多股射流以阵列方式散热时,相邻射流之间会产生干扰,使得两股射流交汇区域的换热系数下降,进而造成均温效果差。将微通道散热技术和射流散热技术相结合,整合了两种技术的优点,具有降温效果显著、均温效果好、压降小等优点。目前射流微通道混合散热技术,所采用的通道截面形状为矩形或圆形,尚未有截面形状为梯形通道的使用情况。我们采用CFD软件,经过模拟计算发现,在相同的泵功率和热负荷的条件下,与矩形通道和圆形通道相比较,梯形通道具有更好的散热效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种传热效果好、结构简单的基于射流微通道混合散热板。在相同的泵功率和热负荷的条件下,与矩形通道和圆形通道相比较,梯形通道具有更好的散热效果。本专利技术通过下述技术方案实现:一种基于射流微通道混合散热板,包括金属基板1、金属盖板3;在金属基板1上刻有数条截面形状呈梯形的梯形微通道2;金属盖板3盖合在微通道2上;金属盖板3的边缘与金属基板1的边缘密封连接;金属盖板3上开有与梯形微通道2相对应的射缝4;在对发热器件进行冷却时,冷却工质从射缝4被喷射进入梯形微通道2中,依靠射流的冲击作用和梯形微通道2中的二次流作用进行换热。所述金属基板1上的梯形微通道2呈平行分布,相邻梯形微通道2之间的间隔为0.4mm;所述金属盖板3上的射缝4呈平行分布,相邻射缝4之间的间隔为1.6mm。所述射缝4的宽度与梯形微通道2的下底宽度相等。所述梯形微通道2为正梯形结构,其上底宽为1.6mm,下底宽为0.4mm,高度为1.5mm。所述射缝4为矩形结构,其长度为3mm,宽度为0.4mm。所述金属基板1的整体厚度为2.5mm,金属盖板3的厚度为1mm。所述金属基板1与金属盖板3均为矩形结构。所述冷却工质为水。本专利技术相对于现有技术,具有如下的优点及效果:在相同泵功率和热负荷的条件下,与具有相同截面积的矩形通道和圆形通道相比,梯形通道具有更低的底面温度和更小的底面温差。而且,随着热负荷的增加,梯形通道的冷却效果会更加明显。同样,当采用较大的泵功率时,梯形的冷却效果会更加显著。本专利技术技术手段简便易行,获得了在相同的泵功率和热负荷的条件下,与矩形通道和圆形通道相比较,梯形通道具有更好的散热效果。附图说明图1为现有常用矩形通道散热板示意图。图2为现有常用圆形通道散热板示意图。图3为本专利技术基于射流微通道混合散热板示意图。图4为本专利技术截面示意图。图5为本专利技术梯形微通道计算所采用的局部网格分布。图6为常用矩形通道计算所采用的局部网格分布。图7为常用圆形通道计算所采用的局部网格分布。图8为泵功率(P=0.2W),不同底面热通量条件下,三种通道形状散热板底面温度对比。图9为泵功率(P=0.2W),不同底面热通量下,三种通道形状散热板底面温差对比。图10为热通量(q=250W),不同泵功率,三种通道形状散热板底面温度对比。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步具体详细描述。实施例本专利技术公开了一种基于射流微通道混合散热板,包括金属基板1、金属盖板3;在金属基板1上刻有数条截面形状呈梯形的梯形微通道2;金属盖板3盖合在微通道2上;金属盖板3的边缘与金属基板1的边缘密封连接;金属盖板3上开有与梯形微通道2相对应的射缝4;在对发热器件进行冷却时,冷却工质从射缝4被喷射进入梯形微通道2中,依靠射流的冲击作用和梯形微通道2中的二次流作用进行换热。所述金属基板1上的梯形微通道2呈平行分布,相邻梯形微通道2之间的间隔为0.4mm;所述金属盖板3上的射缝4呈平行分布,相邻射缝4之间的间隔为1.6mm。所述射缝4的宽度与梯形微通道2的下底宽度相等。所述梯形微通道2为正梯形结构,其上底宽为1.6mm,下底宽为0.4mm,高度为1.5mm。所述射缝4为矩形结构,其长度为3mm,宽度为0.4mm。所述金属基板1的整体厚度为2.5mm,金属盖板3的厚度为1mm。所述金属基板1与金属盖板3均为矩形结构。所述冷却工质为水。采用商用CFD软件对具有相同截面积的梯形通道、矩形通道和圆形通道,以水为工质,在相同的泵功率和热负荷的条件下,进行数值计算。结果发现,梯形通道具有更低的底面温度和更小的底面温差。而且,随着热负荷的增加,梯形通道的冷却效果会更加明显;同样,当采用较大的泵功率时,梯形的冷却效果也会更加显著。表1:不同热通量下,与矩形通道和圆形通道相比,梯形通道优化效果表2:不同泵功率下,与矩形通道和圆形通道相比,梯形通道优化效果如上所述,便可较好地实现本专利技术。本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
一种基于射流微通道混合散热板
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2 技术保护点

一种基于射流微通道混合散热板,其特征在于:包括金属基板(1)、金属盖板(3);在金属基板(1)上刻有数条截面形状呈梯形的梯形微通道(2);金属盖板(3)盖合在微通道2上;金属盖板(3)的边缘与金属基板(1)的边缘密封连接;金属盖板(3)上开有与梯形微通道(2)相对应的射缝(4);在对发热器件进行冷却时,冷却工质从射缝(4)被喷射进入梯形微通道(2)中,依靠射流的冲击作用和梯形微通道(2)中的二次流作用进行换热。

3 技术保护范围摘要

1.一种基于射流微通道混合散热板,其特征在于:包括金属基板(1)、金属盖板(3);在金属基板(1)上刻有数条截面形状呈梯形的梯形微通道(2);金属盖板(3)盖合在微通道2上;金属盖板(3)的边缘与金属基板(1)的边缘密封连接;金属盖板(3)上开有与梯形微通道(2)相对应的射缝(4);在对发热器件进行冷却时,冷却工质从射缝(4)被喷射进入梯形微通道(2)中,依靠射流的冲击作用和梯形微通道(2)中的二次流作用进行换热。2.根据权利要求1所述基于射流微通道混合散热板,其特征在于:所述金属基板(1)上的梯形微通道(2)呈平行分布,相邻梯形微通道(2)之间的间隔为0.4mm;所述金属盖板(3)上的射缝(4)呈平行分布,相邻射缝(4)之间的间隔为1.6mm。3.根据权利要求2所述基于射流微...

4 专利技术属性

发明(设计)人:汪双凤张衍俊丁普贤
申请(专利权)人:华南理工大学
专利类型:发明
专利号:201710450412
国别省市:广东,44

5 专利技术项目评估

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6 相关技术资料

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