Главная
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2023, № 3-4, с. 74-80.
DOI: 10.15222/TKEA2023.3-4.74
УДК 536.248.2
Теплопередавальні характеристики мініатюрних теплових труб для систем охолодження електронної техніки
(українською мовою)
1Кравець В.Ю., 1Хайрнасов С.М., 1Ромащенко М. Д., 2Данилович А.О.

Україна, м. Київ, 1КПІ ім. Ігоря Сікорського; 2ІСТЕ СБ України.

Наведено результати експериментального дослідження термічного опору та максимальних теплових потоків мініа¬¬тюрних 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.

Ключові слова: мініатюрна теплова труба, максимальний тепловий потік, термічний опір, капілярна структура, кипіння, теплоносій, орієнтація у просторі.

Дата подання рукопису 10.10 2023
Використані джерела
  1. Cotter T.P. Principles and prospects of micro heat pipes. Proc. 5th Int. Heat Pipe Conf. Tsukuba, Japan. 1984. pp. 328–335.
  2. 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.
  3. Faghri A. Advances and challenges in micro/miniature heat pipes. 11th Int. Heat Pipe Conf. Musashinoshi, 1999, Tokyo, Japan, vol. 3, рр. 1–18.
  4. Mantelli M.B.H. Thermosyphon and heat pipes: Theory and applications. Switzerland, Springer, 2021, 420 p.
  5. 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.
  6. Reay D., Kew P., Mcglen R. Heat pipes theory, design and applications. USA, Elsevier Ltd, 2014, 251 p.
  7. 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, рр.113041. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113041
  8. 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, рр. 2613–2620. https://doi.org/10.1007/s12206-017-0503-8
  9. 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, рр. 2433–2441. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.02.012
  10. 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
  11. 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, рр. 71–76. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2018.03.017
  12. 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 р. http://dx.doi.org/10.5098/hmt.13.26
  13. 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 р. http://dx.doi.org/10.5098/hmt.13.12
  14. 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
  15. Кравець В.Ю. Процеси теплообміну у мініатюрних випарно-конденсаційних системах охолодження. Харьків, ФОП Бровін О.В., 2018, 288 с.
  16. Семена М.Г, Гершуни А.Н., Зарипов В.К. Тепловые трубы с металловолокнистыми капиллярными структурами. Київ, Вища школа, Головне вид-во, 1984, 215 с.