本文开发了一种基于高性能感应电磁泵作为驱动源的液态金属小通道冷却技术ღღღ✿,用于高热通量电子器件热管理蜜芽188.mon.ღღღ✿。研究发现ღღღ✿:
1)旋转永磁体驱动的高性能感应电磁泵最大可以产生160 kPa压头和3.24 L/min流量乐发彩票App下载ღღღ✿,为液态金属小通道散热器提供了足够的驱动力ღღღ✿;
2)在热源温升保持在50°C以下的条件下蜜芽188.mon.乐发彩票App下载ღღღ✿,液态金属冷却系统可以实现高达242 W/cm2的散热需求ღღღ✿,并且通过提升电磁泵转速的方式可以显著提高热管理系统的冷却性能ღღღ✿;
3)接触热阻是影响高热流密度热管理散热能力的重要因素乐发彩票App下载ღღღ✿。与传统导热硅脂相比ღღღ✿,液态金属热界面材料可以降低接触热阻(约18.4%)蜜芽188.mon.ღღღ✿。
基于高性能感应电磁泵(PM-EMP)ღღღ✿,开发了一种用于高热流密度热管理的小通道散热技术蜜芽188.mon.乐发彩票App下载ღღღ✿。采用泵体与支撑结构轭铁一体化设计ღღღ✿,研制出一种高性能PM-EMPღღღ✿。通过原理实验乐发彩票App下载ღღღ✿,验证了PM-EMP的驱动性能乐发彩票App下载ღღღ✿。该泵在400 r/min时ღღღ✿,最大可以提供160 kPa的压头和3.24 L/min的流量ღღღ✿,这意味着PM-EMP完全能够充分驱动小通道散热器中的液态金属ღღღ✿。研究还发现ღღღ✿,增大转速可以显著提高PM-EMP驱动性能ღღღ✿。此外ღღღ✿,值得注意的是ღღღ✿,压头随流量平稳下降ღღღ✿,使PM-EMP运行更加平稳蜜芽188.mon.ღღღ✿。
为了研究传热和流体动力学特性蜜芽188.mon.ღღღ✿,建立了液态金属小通道热管理的实验测试系统ღღღ✿。结果表明ღღღ✿,当热源温升(ΔTh)低于50 °C时蜜芽188.mon.ღღღ✿,冷却系统可实现242 W/cm2的散热需求ღღღ✿。值得注意的是ღღღ✿,提高转速n(特别是在n从100 r/min变化到200 r/min时)可以显著提升液态金属小通道散热能力蜜芽188.mon.ღღღ✿。接触热阻是影响高热流密度热管理散热能力的重要因素ღღღ✿。与传统导热硅脂相比ღღღ✿,导热优良的液态金属热界面材料能更有效地降低接触热阻(约18.4%)ღღღ✿,这将显著降低热源的温升(当n = 100 r/min, q = 165 W/cm2时ღღღ✿,ΔTh 降低了7.4 °C)ღღღ✿。因此ღღღ✿,以高性能感应电磁泵为驱动源的液态金属小通道冷却技术在大热功率及高热流密度电子器件的热管理方面具有广阔的应用前景乐发彩票App下载ღღღ✿。
图 5(a)不用转速下小通道散热器的传热特性ღღღ✿;(b) R’capacity和Rother随 n 的变化乐发彩票App下载ღღღ✿。
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