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基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法制造方法及图纸

技术编号:37989139 阅读:13 留言:0更新日期:2023-06-30 10:03
本发明专利技术公开了一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法,包括沸腾换热段、发热器件、金属栅板支撑块、金属栅板、金属片、直流升压模块、导线、橡胶管、散热器、微型泵、顶针和液体工质。流动沸腾过程依靠微型泵驱动液体工质进行循环,使高热流密度区的高温工质进入散热器进行冷却,并使管内或者散热器中的低温工质进入高热流密度区吸收热量。外加电场通过金属栅板支撑块、金属栅板、金属片、直流升压模块、导线构建,可以有效减小汽泡脱离直径、提高汽泡脱离频率,并加强汽液界面的不稳定性,二者优势互补,使气泡脱离发热器件之后,随着工质流动迅速远离高热流密度区,避免沸腾传热恶化,提高高热流密度区的换热性能。提高高热流密度区的换热性能。提高高热流密度区的换热性能。

【技术实现步骤摘要】
基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法


[0001]本专利技术属于电子器件热管理领域,涉及一种适用于沸腾传热强化的技术,特别涉及一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法。

技术介绍

[0002]沸腾换热研究一直广受人们关注,以其高效散热的特点,广泛地应用在高功率LED、投影仪、高性能微处理器、高能激光、相控阵雷达和大功率微波通信系统等高科技设备等高热流密度器件散热当中。近年来,高热流密度器件性能的不断提高,高热流密度器件要求的热流密度大幅上升,对沸腾换热技术提出了更高的要求。因此,降低换热壁面温度、提高沸腾换热系数和临界热流密度,以改善沸腾换热效果成为了目前研究的热点问题。
[0003]流动沸腾是指流体在流动过程中被加热,流体的流动可以是自然循环,也可以是靠微型泵驱动的强迫循环。通过循环将液体工质从高热流密度区驱动到散热器,避免高温工质在高热流密度区长时间停留。当热流增加到一定程度时,产生的气泡来不及向主流扩散,在离开壁面之前就连成一片,形成一个汽膜,汽膜覆盖了传热表面,形成很大热阻,造成传热恶化,壁面温度急剧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置,其特征在于,包括沸腾换热段(1)、发热器件(2)、金属栅板(3)、金属栅板支撑块(4)、金属片(5)、直流升压模块(6)、导线(7)、橡胶管(8)、散热器(9)、微型泵(10)、顶针(11)和液体工质(12);所述发热器件(2)、金属栅板(3)、金属栅板支撑块(4)、金属片(5)和顶针(11)安装在沸腾换热段(1)中;所述金属栅板(3)和金属片(5)分别与直流升压模块(6)的正负极通过导线(7)和顶针(11)连接;所述沸腾换热段(1)、散热器(9)和微型泵(10)通过橡胶管(8)连接;所述沸腾换热段(1)、橡胶管(8)、散热器(9)和微型泵(10)内部填充有液体工质,所述发热器件(2)、金属栅板支撑块(4)、金属栅板(3)和金属片(5)均浸没在液体工质(12)当中;所述金属栅板支撑块(4)为两个,且对称设置在沸腾换热段(1)内,金属栅板支撑块(4)上设置有若干通孔,所述金属栅板(3)的两端分别穿插在两个金属栅板支撑块(4)的通孔中,并通过绝缘螺栓将整体固定在沸腾换热段(1)内;所述金属片(5)平整粘贴于沸腾换热段(1)内,金属片(5)正中心设置有用于放置发热器件(2)的方孔,且方孔的中心点与发热器件(2)的中心点重合。2.根据权利要求1所述的一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置,其特征在于,所述的沸腾换热段(1)采用聚四氟乙烯或亚克力板通过机加工方式得到,且沸腾换热段(1)的长度为40~100mm、宽度为30~60mm、高度为8~12mm。3.根据权利要求2所述的一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置,其特征在于,所述沸腾换热段(1)内设置有固定发热器件(2)的支撑结构,固定金属栅板支撑块(4)的内螺纹孔(15);所述支撑结构由凹槽(13)和立柱(14)组成,立柱(14)的直径为2~3mm、高度为3~3.5mm,立柱(14)的上表面与发热器件(2)的下表面贴合;凹槽(13)的长度和宽度比发热器件(2)尺寸大1mm,深度为立柱(14)高度与发热器件(2)厚度之和,立柱(14)以凹槽(13)中心呈正方形分布,相邻立柱(14)的中心距比发热器件(2)尺寸小0.5~2mm。4.根据权利要求3所述的一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置,其特征在于,所述金属片(5)的长度和宽度与沸腾换热段(1)内尺寸相等,厚度为0.5~1mm,金属片(5)对应沸腾换热段(1)的支撑结构和内螺纹孔(15)处分别裁剪出长宽比发热器件(2)和金属栅板支撑块(4)大2mm的方孔,所述金属片(5)与发热器件(2)平行。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘斌刘子琳甘泉龙强曾楚文李庆常怀正
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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