微热管在电子器件冷却中的应用

技术分类: 模拟设计  | 2008-04-25
来源:国外电子元器件 | 作者:张亚平 冯全科 余小玲

  5 结束语

  在综述前人研究的基础上,笔者提出了今后研究的主要思路:

  (1)对材料和元件进行热和受力分析,改进封装工艺:改进微通道的加工工艺,解决堵塞的问题;

  (2)利用神经网络建立热管的振荡特性预测控制,解决设备的疲劳热损坏、局部传热温度变化、局部干涸及振动问题,延长热管的使用寿命;

  (3)综合利用微喷管和微热管,大大增强散热性能。缩小尺寸效应对液体表面张力与相变化的影响,目前普遍采用的是三角形流道,采用多边形通道结构的设计,蜂窝状结构及树状结构设计的仿生优化,对比几种结构的优缺点。在单层微通道换热器趋于成熟的情况下,对双层微通道也进行了研究,目前研究结果表明后者有利于减少压力降,提高芯片温度均匀性,减少热应力。综合多种因素,将功耗最小确定为目标函数,优化结构,为工程的实际应用提供参考;

  (4)按照传统的传热学理论可知,当流体流经通道时,入口段热边界层处于发展中阶段,热边界层较薄,导致了入口段的Nu要远大于充分发展阶段的Nu。鉴于此,可以设计一种新型的带有交错结构的硅基微通道,使其能周期性地中断热边界层,达到强化换热的目的,并与常规的直硅基微通道进行了水的单相发展中层流对流换热的对比实验研究,完善结构设计;

  (5)依据热势能耗散最小分析优化热管的传热,利用场协同原理优化微热管的结构,与目前流行的熵产最小的优化结果进行对比分析,微热管技术如何与其他领域研究相互配合、协同发展是微流动系统研究的另一重要挑战;

  (6)利用热力学第二定律来确定佣的位置,进行熵产分析来优化系统的性能和效率。优化蒸发面积,使热量能够传输到更大的冷却面积上。

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