108 / 2024-07-31 15:50:54

轻质化三维VC的传热规律及冷端自适应特性

三维均温板；增材制造；轻质化；传热特性；冷端自适应

基于增材制造技术和低密度合金材料（AlSi10Mg），本论文通过集成空心肋腔阵列与空腔互连平板，开发了一种新型轻质化三维两相均温板（3D-VC），其结构由底部均温基板与顶部空心肋腔阵列互连形成一体式空腔结构。研究了丙酮作为工作流体，在不同充液率下三维VC的传热规律与冷端自适应匹配特性。结果表明，在加热功率55 W时，三维VC的蒸发端温度维持在80 ℃以下，最小热阻为0.978 K/W。与同质同形实心均温板相比，三维VC有效质量降低30 %，冷热端温差降低40.6 %。分析结果发现，三维VC的传热特性由充液率和加热通量共同决定：10% ~ 30%充液率下，三维VC冷端相变过程随加热通量改变自适应调节，在较低热通量下，大部分相变冷凝过程仅发生在VC底部基板；在较高热通量下，蒸汽的冷凝区域逐渐向顶端针肋扩展以适应更多的热量输入。