一种液体冷却辅助薄型无毛细 Wick 蒸发舱的热性能研究
应用物理
2024-05-01 v1 硬件体系结构
系统与控制
系统与控制
摘要
电子器件功耗需求的不断增长，以及对薄型尺寸的要求，催生了高效热散发组件的开发。由于其通过两相传递有效地将热量扩散至大面积的能力，蒸发舱（VC）似乎是理想的选择。然而，制造能够在宽广功率输入范围内工作的薄型且高效蒸发舱仍是一个持续的挑战。使用毛细管结构的 VC 面临毛细受限、干枯、堵塞、增加体积重量以及常常昂贵的缺点。最近出现的无毛细 Wick 可湿性图案蒸发舱用激光制造的无 Wick 组件取代了传统的毛细 Wick。实验 setup 允许快速测试和评估装有水的 VC。密封舱可维持长时间真空，可用于测试非常薄的无 Wick VC。本工作通过降低整个厚度至 3 mm 进一步扩展了我们的前一研究，并评估了其性能。此外，通过在无图案和有图案的 VC 上进行实验，探讨了湿性图案对 VC 性能的影响。首先在无毛细 Wick 且无湿性图案的 VC 上进行实验，采用完全亲水的蒸发器和疏水的冷凝器。随后实施能促进水快速返回加热部位的湿性图案，并提高蒸发舱冷凝器的凝结性能。热特性表明，在所有情景下，带图案的 VC 均优于无图案的 VC。带图案的 VC 在 fluid 充填比例不变的情况下表现出低热阻，且能在无热干枯的情况下承受更高功率输入。
引用
@article{arxiv.2404.19203,
title = {Thermal Performance of a Liquid-cooling Assisted Thin Wickless Vapor Chamber},
author = {Arani Mukhopadhyay and Anish Pal and Mohamad Jafari Gukeh and Constantine M. Megaridis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19203},
year = {2024}
}
备注
Presented at IEEE ITherm (Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems) 2023. Orlando, FL, US. Corresponding: [email protected]