CN216700767U - 一种自激振荡射流微通道散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子器件冷却技术领域，特别是一种自激振荡射流微通道散热器，包括进液管，用于泵入工质，工质由进液管进入流入第一分配腔，接着工质被导入第二分配腔后进入自激振荡器，自激振荡器上部分为动力喷嘴，中间部分为混合室，两边对称有反馈流道，下部分为出口喉部，工质通过出口喉部流出自激振荡器，进而流入矩形微通道，通过微通道出口流出，进液管、第一分配腔、第二分配腔为一组分配模块，左右两组分配模块下方为散热模块，散热模块由十组散热单元线性阵列而成，散热单元上部分为自激振荡器，下部分为矩形微通道。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件冷却技术领域，特别是一种自激振荡射流微通道散热器。
背景技术
随着微电子器件释放热通量的迅速增加，热管理技术面临着巨大的挑战。传统的散热器，针翅片阵列，风扇辅助的散热器已经接近他们的极限约100W/ cm2。冲击射流可以有效破坏边界层，增大流体内部的扰动，使得传热能力增强。射流停滞点处由于低温流体的冲击对边界层造成了破坏，温度能够得到很好的控制，冷却效果优良。然而随着与停滞点之间距离的增加，Nusselt 数急剧减小。稳定射流中射流停滞点不随时间变化，一段时长内射流有效冷却区域固定不变，对流场扰动影响的范围有限。而随着流动的发展，有效冷却区域外的流场所受扰动影响小并逐渐趋于稳定，由此逐渐增厚的边界层将对传热造成极大的负面影响。因此考虑采用振荡器作为射流发生器，以其出口射流的摆动特性增大流场扰动范围，改善稳定射流对流场影响不均衡的劣势。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型拟提供了一种自激振荡射流微通道散热器，解决了传统射流微通道散热器冲击射流对流场扰动有限的缺点。
为实现上述自激振荡射流微通道散热器以其出口射流的摆动特性增大流场扰动范围的目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种自激振荡射流微通道散热器，包括所述进液管，用于泵入工质，工质由所述进液管进入流入所述第一分配腔，接着工质被导入所述第二分配腔后进入所述自激振荡器，所述自激振荡器上部分为所述动力喷嘴，中间部分为所述混合室，两边对称有所述反馈流道，下部分为所述出口喉部，工质通过所述出口喉部流出所述自激振荡器，进而流入所述矩形微通道，通过所述微通道出口流出。所述进液管、第一分配腔、第二分配腔为一组分配模块，左右两组分配模块下方为所述散热模块，所述散热模块由十组散热单元线性阵列而成，散热单元上部分为所述自激振荡器，下部分为所述矩形微通道。
优选的，所述散热单元有十组，呈线性阵列组成散热模块，其中所述第二分配腔左右两边呈交错排布，所述第一分配腔呈对称分布。
优选的，所述分配模块分左右两组分布于散热模块上部。
优选的，所述自激振荡器开设有圆角。
与现有技术相比，本实用新型拟提供了一种自激振荡射流微通道散热器，具备以下有益效果：
采用自振荡微通道散热器作为冷却方式时，由于柯恩达效应，从动力喷嘴喷出的动力射流将附着在混合室的两个侧壁之一，流场因此呈现出不对称的状态，由于流场的不对称，两个反馈流道之间产生压差，从而使得动力喷嘴底部的射流方向产生变化，由于自激振荡器左右对称，其内部的流场、压力场左右重复相同的过程，导致射流方向反复改变，呈现周期性脉动的特征，故其出口射流具有摆动振荡的特性，扫掠范围较大，有效冷却覆盖面较广，且自振荡微通道散热器非稳态的摆动射流可以不断破坏边界层，周期内其影响范围内的各单位区域间所被带走的总热量差异较小，改善了靶面的温度均匀性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为散热单元等轴侧图
图3为散热单元右视图。
图中：1第二分配腔、2第一分配腔、3矩形微通道、4微通道出口、5散热模块、6自激振荡器、7进液管、8分配模块、9反馈流道、10动力喷嘴、11混合室、12出口喉部。
具体实施方式
下面将结合本实用新型例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，一种自激振荡射流微通道散热器，包括进液管7，用于泵入工质，工质由进液管进入流入第一分配腔2，接着工质被导入第二分配腔1后进入自激振荡器6，自激振荡器6上部分为动力喷嘴10，中间部分为混合室11，两边对称有反馈流道9，下部分为出口喉部12，由于柯恩达效应，从动力喷嘴10喷出的动力射流将附着在混合室11的两个侧壁之一，流场因此呈现出不对称的状态，由于流场的不对称，两个反馈流道9之间产生压差，从而使得动力喷嘴10底部的射流方向产生变化，由于自激振荡器6左右对称，其内部的流场、压力场左右重复相同的过程，导致射流方向反复改变，呈现周期性脉动的特征，之后工质以周期性脉动射流的形式通过出口喉部12流出自激振荡器6，进而流入矩形微通道3，工质射流在矩形微通道3内进行周期性扫掠冲击射流冷却，换热后的工质通过微通道出口4流出，进液管7、第一分配腔2、第二分配腔1为一组分配模块，左右两组分配模块下方为散热模块5，散热模块5由十组散热单元线性阵列而成，散热单元上部分为自激振荡器6，下部分为矩形微通道3。
进一步的，散热单元有十组，呈线性阵列组成散热模块5。
进一步的，分配模块分左右两组分布于散热模块上部，其中第二分配腔1左右两边呈交错排布，第一分配腔2呈对称分布，便于平衡工质流入分配模块时对自激振荡器6造成的压力。
进一步的， 自激振荡器6开设有圆角，便于工质在自激振荡器6中振荡。
综上所述，采用自振荡微通道散热器作为冷却方式时，由于柯恩达效应，从动力喷嘴10喷出的动力射流将附着在混合室11的两个侧壁之一，流场因此呈现出不对称的状态，由于流场的不对称，两个反馈流道9之间产生压差，从而使得动力喷嘴10底部的射流方向产生变化，由于自激振荡器6左右对称，其内部的流场、压力场左右重复相同的过程，导致射流方向反复改变，呈现周期性脉动的特征，故其出口射流具有摆动振荡的特性，扫掠范围较大，有效冷却覆盖面较广，且自振荡微通道散热器非稳态的摆动射流可以不断破坏边界层，周期内其影响范围内的各单位区域间所被带走的总热量差异较小，改善了靶面的温度均匀性。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种自激振荡射流微通道散热器，包括进液管，用于泵入工质，工质由进液管进入流入第一分配腔，接着工质被导入第二分配腔后进入自激振荡器，自激振荡器上部分为动力喷嘴，中间部分为混合室，两边对称有反馈流道，下部分为出口喉部，工质通过出口喉部流出自激振荡器，进而流入矩形微通道，通过微通道出口流出，进液管、第一分配腔、第二分配腔为一组分配模块，左右两组分配模块下方为散热模块，散热模块由十组散热单元线性阵列而成，散热单元上部分为自激振荡器，下部分为矩形微通道。
2.根据权利要求1所述的一种自激振荡射流微通道散热器，其特征包括：所述散热单元有十组，呈线性阵列组成散热模块；所述分配模块分左右两组分布于散热模块上部，其中所述第二分配腔左右两边呈交错排布，所述第一分配腔呈对称分布；所述自激振荡器开设有圆角。
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| CN202122969109.4U CN216700767U (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种自激振荡射流微通道散热器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115020028A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-06 | 北京航空航天大学 | 一种带有流体振荡结构强化冷却的超导电缆 |
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2021
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