热管电器冷却器性能试验与分析.pdf

中国工程热物理学会 传热传质学 学术会议论文 编吁：063319 热管电器冷却器性能试验与分析 赵孝保1李奇贺1杨翠1恽超1黄柒辉2 (1南京师范人学动力丁程学院，江莎，南京，210042 2无锡沃尔得精密丁业有限公，d，江苏，无锡，214131) 1Tel：025—854811 23，E-mail：zhao@njnu．edu．Cll 摘要：奉文介绍r一台新型热管式r包器散热器性能测试过程，用空调系统模拟环境温度，用fU加热装置力¨ 热空气并调节热管蒸发段(散热器热侧)窄气进Lj温度。当环境温度不变时，随散热器热侧窄气进u 温度升高，热管散热器传输功率增人；随环境温度升高，散热器热侧空气进：“口温度、进出u温差、 及散热器传输功率都随电加热器功牢增人l『ii增火。 关键词：热管 电器散热器 性能测试 1．引言 电子与电器技术迅速发展，电子器件的高频、高速、以及集成电路的密集和小型化， 使得单位容积的电子器件发热量快速增火。电子器件的正常工作温度范围一般为 ．5C一+65℃，超过范围，元件性能将显著下降，不能稳定：亡作，冈此电子技术的发展 迫切需要有良好的散热手段米保证I】z】。 热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内．[质的蒸发与 凝结来传递热鲑，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、 可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管换热器具有传热效率高、 结构紧凑、简单灵活、流动阻力损失小、使用和维护方便等特点【3J。 热管式l|乜器散热器利用了热管的超导热特点，具有密闭式设计、内外空气隔绝、容 易运送和装改、可以设计成简化轻巧的组合式结构、不会因过冷而结露、容易维护检查 等特点，在：L：程巾有『．．泛应用141。 本文实验测试热管电器散热器的传热性能，测得了不同热源温度‘卜．热管传输功率， 并对实验过程中的一些现象做了分析，为深入研究热管散热器的性能奠定了基础。 2．实验原理 实验川空凋系统米模拟环境温度，环境温度可以在一15℃一+50℃范同内任意调r1，，^}J 电加热装置米加热热管散热器热侧(即热管蒸发段)空气的进口温度，川调压器米凋’1功口 热功率，从而达剑凋。1，空气进口温度的目的。实验中川毕托管测量风道中的空气流速并计 算得到空气流鹾，用热电偶测量散热器热侧(热管蒸发段)与冷侧(热管冷凝段)空气 的进出口温度，由公式O=白×q—t×At计算得剑该热管散热器的传输功率。 1 739 实验装置如图l，空气在进风管道内被电加热丝加热，热空气被风机吸入散热器上 端热侧的进口段，即被迫进入热管的蒸发段；来自环境的冷空气同样被风机从下端冷侧 吸入散热器，随后进入热管冷凝段，热管内工质R22在冷凝段凝结后同到蒸发段，如此 往复循环并完成全部散热过程。 实验测试系统按国家标准GBl236．85《通风机空气动力性能试验方法》设计，毕托 管测点确保在流动平稳的直管段，风道的长度人于9．75倍的管径。 实验用铜．康铜热电偶lO根并标号，1、2、3测热侧的进风温度，4、5、6测热侧山口 温度，7、8、9测冷侧出口温度，lO测环境温度即冷侧的进风温度。用米加热进口空气的 电加热管有三根，同定加热，总加热功率4．8kw，其中1．6kw由调乐器调节。实验用毕托 管经过校正，测量风道中的风速并计算山风道中的流量。实验中同时采用了铂热电阻 PTl00测量环境温度并作为标准读数对热电偶读数进行校正。 实验系统实物如图2。 咆罂堕…～／胡髓 热空气走向 冷空气走向 图l热管电器散热器结构及性能测试系统图 图2热管电器散热器f-l-．能测试实物图