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SOG结构微热管理论研究

徐磊  
【摘要】: 本文对SOG结构微型平板热管进行了理论分析及建模仿真研究。微热管依靠其内部工质相变进行热量传递,具有传热效率高,均温性能好,无需外加动力等特点,在芯片、器件、系统冷却等领域获得了广泛的应用。 随着微电子技术的不断发展,单个芯片的集成度越来越高功耗越来越大而芯片面积却越来越小。小面积产生的大热量如果不能及时散逸出去将会对芯片甚至整个系统的功能、稳定性等造成极其严重的影响。传统的散热方式已经不能满足高热流密度条件下芯片和器件的散热要求。微热管以其优越的导热性能成为解决上述问题的首选技术。 从Cotter提出微热管的理论以来,建立微热管理论模型一直是研究的焦点。研究人员已就具有不同沟道形状的微型平板热管建立了或简或繁的一维稳态轴向毛细流动模型。但是模型中没有考虑汽液界面剪切力的影响,且存在一些参量定义模糊,物理含义不明确的情况,这些都对模型的准确性造成了影响。本文在总结并综合现有微热管理论研究成果的基础上,对现有的理论模型进行了改进。采用控制体积法建立了微热管沟道内液体毛细流动的一维稳态模型,将微热管稳态工作过程中汽液反向流动的界面剪切力引入了本理论模型的分析范畴,大大增加了模型的准确性。利用模型对微热管最大传热量进行了计算,计算结果与文献报道的实验数据有很好的吻合性,能够更准确的预测微热管最大传热量。在此基础上,通过对微热管在不同外形参数和工作条件下传热能力的分析,得出了微热管的最佳水力直径值,最佳沟道宽度值等对微热管的结构设计有参考意义的结论。此外通过对微热管的工作极限进行分析和计算,得出了微热管工作极限随工作温度变化的趋势,有利于指导微热管设计。


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1 徐磊;SOG结构微热管理论研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 辛欣;硅微型多槽道平板热管研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 蒋朝勇;新型微型平板热管的传热性能实验研究[D];长沙理工大学;2009年
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