Теплопередавальні характеристики мініатюрних теплових труб для систем охолодження електронної техніки
Анотація
Наведено результати експериментального дослідження термічного опору та максимальних теплових потоків мініатюрних теплових труб (МТТ) з металоволокнистою капілярною структурою діаметром від 3 до 6 мм довжиною від 150 до 300 мм. Теплоносіями слугували вода та етанол. Дослідження проводилося за різної орієнтації МТТ у просторі. Показано, що на їхні теплопередавальні характеристики впливають як геометричні, так і режимні фактори. Визначено, що мінімальний термічний опір і максимальний тепловий потік суттєво залежать від діаметра парового каналу, пористості капілярної структури та теплофізичних властивостей теплоносія. Наведено дані щодо інтенсивності тепловіддачі в зоні нагрівання залежно від розмірів парового каналу.
Посилання
Cotter T.P. Principles and prospects of micro heat pipes. Proc. 5th Int. Heat Pipe Conf. Tsukuba, Japan. 1984. pp.328-335.
Peterson G.P. Investigation of micro heat pipes fabricated as an integral part of silicon wafers. 8th International heat pipe conference. Bejing, China, 1992, pp. 1-11.
Faghri A. Advances and challenges in micro/miniature heat pipes. 11th Int. Heat Pipe Conf. Musashinoshi, 1999, Tokyo, Japan, vol. 3, pp. 1-18.
Mantelli M.B.H. Thermosyphon and heat pipes: Theory and applications. Switzerland, Springer, 2021, 420 p.
Chen H., Groll H., Rosler S. Micro heat pipes: experimental investigation and theoretical modelling. 8th Int. Heat Pipe Conf. Bejing, China, 1992, pp. 1-5.
Reay D., Kew P., Mcglen R. Heat pipes theory, design and applications. USA, Elsevier Ltd, 2014, 251 p.
Wang W., Cai Y., Wang L. et al. Thermo-hydrodynamic analytical model, numerical solution and experimental validation of a radial heat pipe with internally finned condenser applied for building heat recovery units. Energy Conversion and Management, 2020, vol. 219, pp.113041. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113041
Kravets V., Alekseik Ye., Alekseik O. et al. Heat pipes with variable thermal conductance property developed for space applications. Journal of Mechanical Science and Technology, 2017, vol. 31, pp. 2613-2620. https://doi.org/10.1007/s12206-017-0503-8
Liu D., Tang G., Zhao Fu., Wang H. Modeling and experimental investigation of looped separate heat pipe as waste heat recovery facility. Applied Thermal Engineering, 2006, vol. 26, iss. 17-18, pp. 2433-2441. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.02.012
Velardo J., Singh R., Ahamed M. Sh. et al. Thin thermal management modules using flattened heat pipes and piezoelectric fans for electronic devices. Frontiers in Heat and Mass Transfer (FHMT), 2021, vol. 17 - 1, 11 р. https://doi.org/10.5098/hmt.17.1
Han X., Wang Y., Liang Q. Investigation of the thermal performance of a novel flat heat pipe sink with multiple heat sources. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2018, vol. 94, pp. 71-76. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2018.03.017
Koito, Y. Numerical analyses on vapor pressure drop in a centered-wick ultra-thin heat pipe. Frontiers in Heat and Mass Transfer (FHMT), 2019, vol. 13 - 26, 6 p. http://dx.doi.org/10.5098/hmt.13.26
Mochizuki M., Nguyen T. Review of various thin heat spreader vapor chamber designs, performance, lifetime reliability and application. Frontiers in Heat and Mass Transfer (FHMT), 2019, vol. 13 - 12, 6 p. http://dx.doi.org/10.5098/hmt.13.12
Li J., Lv L., Zhou G., Li X. Mechanism of a microscale flat plate heat pipe with extremely high nominal thermal conductivity for cooling high-end smartphone chips. Energy Convers Manage, 2019, vol. 201, 112202. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.112202
Kravetsʹ V.Yu. Protsesy teploobminu u miniatyurnykh vyparno-kondensatsiynykh systemakh okholodzhennya [Heat exchange processes in miniature evaporative-condensation cooling systems]. Kharkiv, FOP Brovin O.V., 2018, 288 p.
Semena M.G, Gershuni A.N., Zaripov V.K. Teplovyye truby s metallovoloknistymi kapillyarnymi strukturami [Heat pipes with metal fiber capillary structures]. Kyiv, Vishcha shkola, 1984, 215 p.
Авторське право (c) 2023 Володимир Кравець, Сергій Хайрнасов, Микола Ромащенко, Андрій Данилович
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
