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摘要
针对高热载荷电子设备热管理问题,提出了一种新的干冰升华喷雾冷却数值计算方法。构建用户自定义干冰升华数学模型,基于CFD两相求解器,对气固两相喷雾冷却过程进行了数值研究,探究了干冰升华喷雾冷却换热特性。结果表明热源上表面干冰相分布、温度、冷却热流密度和传热系数呈环形分布,越靠近中心干冰颗粒越多,温度越低,冷却性能越高。热源上表面中心线上温差小于5℃,并且其冷却热流密度和传热系数呈Λ分布。随着喷嘴进口速度和干冰占比的增加,热源表面温度整体降低,冷却热流密度和传热系数增加。随着热载荷的增加,热源上表面温度、冷却热流密度和传热系数均提高。在喷嘴进口速度10 m/s,干冰占比40%,加热热流密度140 W/cm2时得到相对最优的冷却热流密度137 W/cm2和相对最优的传热系数7 231 W/(m2·℃)。
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