一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统，包括管路系统、静电喷雾装置和控制器；管路系统为储液罐、循环泵、换热器通过管路连接；静电喷雾装置为喷头中装有微米孔阵列和高压孔板，微米孔阵列与喷头壳体之间为喷雾腔；控制器中设有流量控制器、电压控制器，循环泵抽出储液罐中的冷却液经过静电喷雾装置喷射出的冷却液汇集于喷雾系统下方的底板，通过回液管连接换热器通向储液罐；底板装有温度传感器可测量被冷却物的温度，控制循环泵的转速，改变流量以适应高热流密度基面的冷却；根据温度精确调节电压和雾化流量，而且设置有循环管路系统，解决现有的喷雾冷却装置难以调节喷雾的速度和大小以及冷却液不能回收利用的问题。

A Electrostatic Atomization Cooling System for High Heat Flux Surface

The utility model discloses an electrostatic atomizing cooling system for a high heat density surface, which comprises a pipeline system, an electrostatic spraying device and a controller. The pipeline system is a liquid storage tank, a circulating pump and a heat exchanger connected through a pipeline; the electrostatic spray device is provided with a micron hole array and a high pressure orifice plate in the spray head, and a spray chamber is arranged between the micro hole array and the spray head shell; and the controller is provided with a spray chamber. The flow controller, the voltage controller, the circulating pump extracts the coolant from the liquid storage tank, and the cooling liquid ejected by the electrostatic spray device is gathered at the bottom plate below the spray system, and is connected with the heat exchanger to the liquid storage tank through a return pipe; the bottom plate is equipped with a temperature sensor, which can measure the temperature of the cooling object, control the rotation speed of the circulating pump, and change the flow rate to adapt to the cooling of the high heat density base surface. The temperature and atomization flux are precisely regulated according to the temperature, and the circulating pipeline system is installed to solve the problem that the existing spray cooling device is difficult to regulate the speed and the size of the spray and the recycling of the cooling fluid.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统
本技术属于冷却换热领域,尤其涉及一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统。
技术介绍
随着超大功率激光器及微波发生器在军事、医用、科研、航空航天等领域的应用，相应的高热流密度高效散热问题变得越来越重要。然而现阶段传统基于自然对流、强迫对流的单相循环风冷、循环液冷技术(散热能力均小于100W/cm2)已经明显不能满足大功率极端条件下的热控要求。因此针对高热流电子元件冷却技术和特殊的空间热负荷管理需求，发展高、超高热流密度设备冷却技术，已成为关系国计民生的重要研究方向。基于空间汽液固多相传热原理的喷雾冷却技术，由于能够产生极高的换热系数，同时热表面温度梯度较小及被冷却壁面没有接触热阻等优点在空间高热流密度元器件散热及航天器未来热控制技术的重点发展方向。静电喷雾是高效喷雾冷却技术的新方法。这种过程中产生的液滴易于变形破碎，变成更小的微液滴。它与一般的压力和气流雾化相比，具有独特的优点。粒子直径可以控制在纳米至微米尺度范围，这是传统雾化方法所难以实现的。通过外加电场，可调控液滴尺寸及流量、喷射角度等参数，对微电子芯片上需冷却的关键部位进行精确温控。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统,其特征在于，包括管路系统、静电喷雾装置(3)和控制器；所述管路系统为储液罐、循环泵、换热器(14)、底板(6)通过管路连接而成；所述静电喷雾装置(3)由喷头壳体中装有的微米孔阵列(15)和高压孔板(16)组成，微米孔阵列(15)与喷头壳体之间为喷雾腔(17)；循环泵通过进液管(2)连接静电喷雾装置(3)，静电喷雾装置(3)下方的底板(6)通过回液管(5)连接换热器(14)通向储液罐，用于输送、存储冷却液；控制器中为流量控制器、电压控制器，流量控制器连接循环泵，电压控制器连接静电喷雾装置(3)的高压孔板(16)与市压电源。

【技术特征摘要】
1.一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统,其特征在于，包括管路系统、静电喷雾装置(3)和控制器；所述管路系统为储液罐、循环泵、换热器(14)、底板(6)通过管路连接而成；所述静电喷雾装置(3)由喷头壳体中装有的微米孔阵列(15)和高压孔板(16)组成，微米孔阵列(15)与喷头壳体之间为喷雾腔(17)；循环泵通过进液管(2)连接静电喷雾装置(3)，静电喷雾装置(3)下方的底板(6)通过回液管(5)连接换热器(14)通向储液罐，用于输送、存储冷却液；控制器中为流量控制器、电压控制器，流量控制器连接循环泵，电压控制器连接静电喷雾装置(3)的高压孔板(16)与市压电源。2.根据权利要求1所述的一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统，其特征在于，所述底板(6)装有温度传感器，用于测量被冷却物(7)的温度，并将温度信息通过信号线(8)传送到温度显示屏(9)。3.根据权利要求1所述的一种用于高热流密度表面的静电雾化冷却系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天昊，霍元平，王军锋，刘海龙，程慧慧，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32