脉动热管(PHP),又称振荡热管(OHP)、自激振荡流热管、弯曲毛细管热管等,在电子元器件散热、太阳能集热器、余热回收、地板采暖等领域具有广泛应用价值的换热器。为了提高振荡热管的传热性能,本项目在现有二元工质的基础上,开发了一种新型三元混合工质-自湿润纳米流体,能够比现有工质提高振荡热管传热性能10%,节约成本30%以上。
人工智能、大数据的核心是芯片,其内部集成了大量的晶体管,在运行过程中芯片产生很高的热流密度会使得芯片温度快速上升。芯片温度过高或过低,电子元件性能会显著下降。所以,高热流密度芯片的散热,是影响芯片行业发展的关键问题。脉动热管具有极高导热性,优良的均温性,热流密度、方向可变性,结构紧凑,无运动部件,无需外力驱动等特点,是解决高热流密度芯片冷却问题的一种有效散热装置。但是,按照摩尔定律,单位面积芯片内集成的晶体管数量每两年翻一倍,芯片热流密度每年都有指数级别的增加。对散热装置单位面积传热能力的要求不断提高。因此,强化振荡热管单位面积上的传热性能对于振荡热管在高热流密度芯片散热领域广泛应用极为关键。目前已经无法通过优化结构设计来提高振荡热管传热性能,开发新型工质是强化振荡热管传热性能的唯一途径。所以,新型工质在振荡热管强化传热领域的具有极大的应用价值。
新型工质-自湿润纳米流体不仅具有纳米流体高导热率的特点,同时具有自湿润流体表面张力的特性,能够在不减小工质导热率的前提下提高液塞的振荡频率,提高振荡液塞的循环动力,从而达到强化振荡热管传热性能的目的。
给出了如何选择自湿润纳米流体各组分的方法,以及确定自湿润纳米流体各组分浓度,使脉动热管能够达到最佳工作条件的方法。