The present invention provides a heat dissipation device based on liquid metal multiphase fluid, including a cooling working medium container, a liquid metal container, a pipe mixer, a heat exchanger, a cooling device and a separating device, a cooling working medium container containing a cooling working medium, and a liquid metal container containing a liquid metal, which mixes the cooling working medium and liquid metal into a heat exchanger to heat the heat transfer device. The source components are cooled and heat dissipated. The heat dissipation device provided by the invention mixes liquid metal with another cooling working medium to realize heat dissipation. Because liquid metal has low vapor pressure and high boiling point, it can keep liquid in a wider working temperature range when used as coolant; under low pumping power consumption, the internal circulation of liquid-liquid two-phase flow can effectively improve the heat transfer coefficient, and liquid metal can be used as coolant. The single-phase heat transfer is always carried out, which improves the critical heat flux of the heat sink system, ensures the reliability of the heat sink system and improves the ability of the system to resist thermal shock.
【技术实现步骤摘要】
一种基于液态金属多相流体的散热装置
本专利技术实施例涉及散热
,更具体地,涉及一种基于液态金属多相流体的散热装置。
技术介绍
随着当今微电子技术的迅速发展,电子器件的性能与集成度不断提高,导致电子器件及设备的热流密度急剧增大。例如,如今的微处理器的热流密度已经达到100W/cm2的量级,一些高端的处理器甚至达到1kW/cm2以上量级。“热障”问题已经成为制约电子器件向更高性能发展的瓶颈。传统的风冷与单相液冷技术已经不足以应对这一问题,多相流散热技术是未来电子设备热管理技术中极有潜力的发展方向。根据相态的不同,物质主要可以分为气相、液相、固相。多相流即上述物质相态中的两种或多种的混合流体。相与相之间的转变通常伴随着热量的吸收或释放,即相变潜热。此外,由于不同物质相态之间存在热物性的差异和复杂的相互作用,多相流体的流动换热往往具有不同于单相流体的特性。目前在电子散热领域的多相散热技术就是利用上述两方面的特点,来实现热量的转移。例如常见的热管,就是利用了密封的铜管内工质的沸腾与冷凝实现热量的传递与转移。而被视为新型换热工质的纳米流体,则是利用固体颗粒的高热导率来增强了载体流体的传热性能。由于以上特点,多相流体能够达到远超单相流体的换热性能,例如有相变的多相流能够达到的热流密度是单相流体散热的10倍,无相变的多相流散热也能达到单相流体的3-5倍。但是,在对大功率激光器等具有极高热流密度的设备进行单工质多相流散热时,一旦达到临界热流密度,冷却工质会产生大量过热蒸汽,使流道内表面出现干涸,导致散热系统失效。此外,以纳米流体为代表的固液两相流体中,颗粒的沉降会显著 ...
【技术保护点】
1.一种基于液态金属多相流体的散热装置,其特征在于,包括:冷却工质容器(1)、液态金属容器(2)、管道混合器(5)、换热装置(6)、冷却装置(8)以及分离装置(9),所述冷却工质容器(1)内盛有冷却工质,所述液态金属容器(2)内盛有液态金属;所述管道混合器(5)包括:冷却工质入口、液态金属入口和混合液出口,所述分离装置(9)包括:冷却工质出口、液态金属出口和混合液入口;所述冷却工质容器(1)的出口通过管道(10)与所述冷却工质入口连通,所述液态金属容器(2)的出口通过管道(10)与液态金属入口连通,所述混合液出口、换热装置(6)、冷却装置(8)以及混合液入口通过管道(10)依次连通,所述冷却工质容器(1)的入口通过管道(10)与所述冷却工质出口连通,所述液态金属容器(2)的入口通过管道(10)与所述液态金属出口连通;所述冷却工质容器(1)与所述管道混合器(5)之间的管道(10)上设有冷却工质泵(3),所述液态金属容器(2)与所述管道混合器(5)之间的管道(10)上设有液态金属泵(4);所述换热装置(6)贴设于待冷却的热源部件(7)。
【技术特征摘要】
1.一种基于液态金属多相流体的散热装置,其特征在于,包括:冷却工质容器(1)、液态金属容器(2)、管道混合器(5)、换热装置(6)、冷却装置(8)以及分离装置(9),所述冷却工质容器(1)内盛有冷却工质,所述液态金属容器(2)内盛有液态金属;所述管道混合器(5)包括:冷却工质入口、液态金属入口和混合液出口,所述分离装置(9)包括:冷却工质出口、液态金属出口和混合液入口;所述冷却工质容器(1)的出口通过管道(10)与所述冷却工质入口连通,所述液态金属容器(2)的出口通过管道(10)与液态金属入口连通,所述混合液出口、换热装置(6)、冷却装置(8)以及混合液入口通过管道(10)依次连通,所述冷却工质容器(1)的入口通过管道(10)与所述冷却工质出口连通,所述液态金属容器(2)的入口通过管道(10)与所述液态金属出口连通;所述冷却工质容器(1)与所述管道混合器(5)之间的管道(10)上设有冷却工质泵(3),所述液态金属容器(2)与所述管道混合器(5)之间的管道(10)上设有液态金属泵(4);所述换热装置(6)贴设于待冷却的热源部件(7)。2.根据权利要求1所述的散热装置,其特征在于,所述冷却工质泵(3)与所述管道混合器(5)之间的管道(10)上设有冷却工质阀(11),所述液态金属泵(4)与所述管道混合器(5)之间的管道...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁玉杰,刘静,
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所,中国科学院大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。