便携式均热板性能测试系统设计.pdf

机械设计与制造
第12期
26
Machinery Design Manufacture
2014年12月
便携式均热板性能测试系统设计
周文杰,曾志新,李勇
华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640)
摘要:均热板的主要性能参数包括均温性和传热功率,这两大参数指标直接反映均热板性能的优劣。基于实际均热板
测试需要,设计了一种均热板测试系统,具有携带方便、自动化程度高等特点。測试系统主要由加热与冷却模块、控制模
块、数据采集与分析模块三大部分组成,合理地运用了浮动支樽、滑动副、球关节浮动接头等机械结构减小了测试过程中
可能出现的误差,运用 LABVIEW设计的数据采集分析系统确保了测试精度和可靠性,并运用了传热与传质基本原理分
析计算了系统板翅热沉的热阻,其値为0.0871(℃W),为进一步理论分析提供了依据。
关键词:均热板;测试;传热性能;热阻
中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1001-3997(2014)12-0026-04
Design of Portable Vapor Chamber Performance Test System
ZHOU Wen-jic, ZENG Zhi-xin, LI Yong
(School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangdong Guangzhou 510640
Abstract: The main rameters of the wapor chamber are the aerage temperature and the power of heat transfer, those two are
directly response to the vapor chamber performance whither good or bad. Based on the wapor chamber actual test requires, the
design of the vapor chamber test system is portable and with a high degree of automation. The test system consists of heating
and cooling module, control module, data acquisition and analysis module. The oating support, the sliding friction pairs
the floating ball joints and other structures are rational designed to reduce the errors that may occur during the test And use
the Iab TE W to design a data acquisition and analysis system to ensure the accuracy and reliabiliy of the test deice. Apply
the fundamentals of heat and mass transfer to analysis and calculation the thermal resistance of the system plate fin sink, the
value is 0.0871(C/W), and to Lay the foundation for further theoretical analysis
Key Words: Vapor Chamber; Test:; Heat Transfer Performance; Thermal Resistance
1引言
加热的实验条件,测试均热板的性能。文献运用主要由加热部
均热板是一种内部具有毛细结构的近真空双相流体装置,件加热控制系统、平板热管、散热片、风扇及数据采集系统等组
其胶内注人有特殊工作液体(即工质,多采用去离子水)。均热板在成的实验装置对其实验平板热管的温度分布及热阻进行了测量
工作时,利用内部工质受热或冷却时发生液相到气相或气相到液相和分析。文献分析了翅片热板散热器的传热性能,对影响其性能
的相变过程,吸收或释放大量的热来进行热量的快速传递,故其的参数进行了研究,并通过实验测试了散热器瞬态和稳态的传热
具有良好的均温性和超大的导热系数。因此使用均热板的骰热模性能。实际生产中对均热板产品的检验除外形外观要求外,最重
组散热能力会显著提升。文献30W的LBD热源封装在均热要的指标就是性能参数,主要包括其均温性和传热功率参数。均
板上,运用通过 Microsoft Visual Basic60编译的vCTM1.0进行热板在工作时,下表面与热源紧密贴合,上表面与散热热沉(一般
模拟,并用实验测试了其传热特性。文献将均热板运用在硬盘系为板翅结构的铝挤压件)紧密固定接触,均热板充当高速传递热
统散热上,通过测试实验对比,发现使用均热板后,硬盘系统的温度量的桥梁。均热板的均温性是指其正常工作时,远离热源的表面
较未使用均热板的系统下降了15.12%,改善了散热性能。文献門设(即与热沉接触面)上任两点温度差值不大于某一标定值;均热板
计了一种新的均热板结构,并分别以水、甲醇和丙酮作为工作液的传热功率是指其正常工作时,能有效传递的最大热功率,加热
体,分析这三种工质制成的均热板的传热性能,分别计算了其热功率不能大于其传热功率,否则均热板不能正常工作。
阻阻值。文献没计了一种以泡沫铜作为吸液芯结构的均热板,并
因此根据实际应用需要设计一种便携式的均热板测试系统
以分別水、甲醇和丙酮作为工作液体,通过以不同加热功率进行来解决均热板性能测试问题
来稿日期:2014-06-20
基金项目:国家自然科学基金项目(51175186);广东省自然科学基金项目(x2jqB6130560)
作者简介:周文杰,(1987-),男,湖北黄冈人,硕士研究生,主要研究方向:现代加工技术与质量控制研究;
曾志新,(1953-),男,广东梅县人,教授,博士生导师,主要研究方向:先进制造技术、金属切削刀具