液态金属热虹吸散热系统管道尺寸效应研究
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- 2021-08-07
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热虹吸驱动室温液态金属散热是新近出现的一类芯片自驱动冷却方法,它引申出的诸多理论与技术问题亟待澄清。文中实验研究了热虹吸驱动室温液态金属散热系统的管道尺寸效应,对比考察了工质水和液态金属散热效果的差异、特性及规律。结果显示:当向热源提供5 W/cm2的热流密度时,热源可分别被液态金属和水冷却到50.8℃和71.6℃以下;由于粘度因素,热虹吸驱动液态金属散热系统在直径为3 mm的管道中仅能通过热传导散热,当管道直径≥4 mm时发生对流散热。实验表明:热虹吸驱动液态金属系统的散热方式受管道尺寸的影响很大,只有当实际管道直径大于系统的临界管道直径时,热虹吸力才足以驱动液态金属系统自循环流动冷却;水虹吸系统的临界尺寸高于液态金属系统,但冷却效果显著弱于后者。
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