大功率密闭机柜热管散热器的试验研究.pdf

第12期
杌槭设计与制造
2015年12月
Machinery Design Manufacture
大功率密闭机柜热管散热器的试验研究
王佩顺,虞娬,沈中将,王林习
(南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816)
摘要:针对大功率密闭机柜散热困难,研制了R22为传热介质的微通道铝扁管型分离式热管散热器,并搭建试验
装置对其散热性能进行试验硏究。试验结果表明:加热功率为2kW、环境温度为50℃时,密闭机柜内部温度≤70℃,
满足机柜散热要求;工作温度范围内,散热器散热功率与内、外循环进风温差有关;外循环进风风速提高,散热器换
热系数非线性增加;内循环进风风速提高,散热器换热系数线性增加。研究结果为热管技术在机柜散热方面的设计
提供依据。
关键词:热工学;机柜散热;分离式热管;微通道铝扁管;R22
中图分类号:TH16:1TK172.4文献标识码:A文章编号:1001-3997(2015)12-0125-04
Experimental Study on a Heat Pipe Radiator for Cooling High Power Airtight Cabinet
WANG Pei-shun, YU Bin, SHEN Zhong-jiang, WANG Lin-xi
School of Mechanical and Power Engineering, Nanjing Tech University, Jiangsu Nanjing 211816, China)
Abstract: A separated heat pipe radar th mico-hannel fattened aluminum tubes using R22 as working fluid was
proposed to sowe the difc in cooling high ower ight cabinet Built an expermental facility and related experiment was
designed to Lean dissipation peformance of heat pipe radiator The resuts showed that the radiator could meet the heat
dissipation demands of airtight cabinet: inemal cabinet temperature was kept lower than 70C when dissipation power was 2kw
and ambient tempeaure s 50 W thin ce n emeu rn e, ht s aed er of ra or ied with dif re e
of temperature between internal recycle inlet and exte ad recycle inlet. Heat transfer coeficient of radiator was nonlinearly
strengthened with the increase of inlet air speed of external recyele while linearly strengthened with the increase of inlet air
speed of interna recycle. he resuls could prowide a basis for designing heat pipe in the field of heat dissipation in the
cabinets
Key Words: Pyrology; abinet eat Dissipation Separated Heat Pipe; Micro Channel Flat Aluminum Tube; R22
1引言
管散热器在不同工况下的散热性能。文献实验研究了不同工
随着微电子技术迅猛发展,电子器件特征尺す不断减小、志。质、充液率及素发段和冷凝段长度比对工业机柜整体式热管散热
片集成度、封装密度以及工作频率不断提高,使得芯片热流密度器散热性能的影响,并将其用于海洋机柜散热。文献采用实验方
和热负荷迅速升高,对装置可靠性造成极大威胁。在许多应用场法设计了一台适合于1.2kW机柜散热用的常温热管散热器,结
合,为防止环境中灰尘、雨水或腐蚀性气体等的侵害,电子器件需果表明热管充液率在25%时的散热性能优于35%时的散热性
集中放置在密闭机柜中,对机柜进行热设计时不仅要考虑柜内电能。文献机柜采用重力式阿路热管和强迫对流两种方式的散
子元器件工作时产生的热量,还要考虑太阳辐射对机柜产生的影热效果进行实验比较,结果表明:相同工况下,环境温度为20℃、
响。因此开发满足高热流密度机柜散热要求的新型散热方式具有柜内最高温度达到55℃时,强迫风冷最大散热功率为250W,而
较高的工程实用意义。
重力式回路热管散热器最大散热功率可达到600W。热管技术是
热管是利用管内工作液体的相变传热将设备的热量传递一种先进的相变冷却技术,在机柜散热领域具有广阔的发展前
出去,可以在较小工质充液量及较小温差下实现大功率热量的传景,但目前用于密闭机柜散热方面的研究甚少,且机柜散热功率
递,具有导热性高、结构紧湊等特点。文献比较整体式热管散熱均低于1.5kW。
器和独立式热管散热器的散热效果,测试了性能较好的整体式热
通过对热管散热潜力的研究,设计了适合2kW密闭机柜
来稿日期:2015-05-14
作者简介:王佩顺,(1988-),男,安徽阜阳人,硕士研究生,主要研究方向:密闭机柜分离式热管散热器的设计研究;
虞斌,(1965-),男,江苏南京人,硕土研究生,教授,主要研究方向:高效传热传质设备研究