电子技术迅速发展,电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和小型化,散热问题已成为制约电子技术发展的主要因素之一。由于电子器件散热技术研究的日益重要,本文首先回顾了目前热管散热器的研究与进展,并在此基础上对回路型重力热管散热器沸腾传热进行了实验研究和数值分析。 通过设计合理的模拟电子器件发热元件及工况条件,建立了一个回路型重力热管散热器传热特性的实验装置,按功能可分为加热系统、真空系统、测温系统、水路系统和冷却系统。本文主要对电子器件散热时蒸发器的传热特性进行了实验研究,结果表明:在相同的冷却水进口温度下,随着散热功率的增大,发热元件的温度随着升高,蒸发器内底面的温度和蒸发器内液体的饱和温度也相应的变大,各点温度接近线性的关系变化;冷凝器的冷却能力影响蒸发器内工质的饱和温度;实验规律与理论分析符合较好,具有一定的可靠性。 数值计算部分,是对回路型重力热管蒸发器部分进行分析计算,首先作了一些基本假设和对问题进行简化,建立合适的物理模型,然后对能量方程、动量方程、连续性方程等进行离散,用Fluent软件数值计算分析表明:回路型重力热管蒸发器内的流动和传热问题,Mixture Model是一个比较理想的模型;发热元件表面散热功率对蒸发器的传热特性有较大的影响,若蒸发器内饱和温度保持不变,随着发热元件表面热流密度的提高,蒸发器内部的最低温度基本一致。 最后将计算的结果与实验的结果进行了比较,实验值和计算值的最低温度非常接近,最高温度相差较大,进一步的数值计算应根据实验确定其边界条件,有关结论可作为热管散热器优化设计的参考依据。