CN217179925U - 一种射流微通道散热器试验系统 - Google Patents

Abstract

一种射流微通道散热器试验系统，包括保温水箱，保温水箱内装载有介质液，介质液内设置有换热器，换热器与的制冷机组相连，保温水箱通过出水管道和回水管道与射流微通道散热器连接，射流微通道散热器连接有热负荷模拟装置，出水管道上设置有水泵，水泵的后面连接有三通调节阀、流量计、加热器、压力传感器，并在加热器后面连接有入口温度传感器组，相应的在回水管道上设置有出口温度传感器组，此外在射流微通道散热器入口和出口之间设置有的压差传感器，该试验系统通过各项参数可以直接计算出射流微通道散热器散热功率，并与热负荷模拟装置的散热功率相互验证，该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，有助于加快研制效率。

Description

一种射流微通道散热器试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种散热器试验系统，尤其涉及一种射流微通道散热器试验系统。

背景技术

随着元器件集成密度不断提高，元器件热流密度不断攀升。并且元器件性能对温度的增加较为敏感，高温会导致元器件可靠性下降，甚至可能造成元器件失效。元器件热流密度的加速增长给电子设备的热管理带来了严峻的技术挑战。针对高热流密度问题，常规的风冷已无法满足要求。

射流、微通道都是散热器常用的散热方式。适当改变微通道深宽比可以增加散热器综合散热性能，但存在因热边界层的发展导致的沿流向换热恶化从而导致沿流向高温度梯度的问题，以及因通道尺度减小带来的高压降问题。而射流冷却所能达到的散热热流密度较传统微通道热流密度更高，具有更好的散热性能，但是射流冷却具有在滞止区之外表面传热系数急剧衰减的问题。市面上大多数散热器只采用其中一种方式，但是，射流、微通道散热器结合了的散热器可以达到300kw/㎡以上热流密度的散热，传统试验设备不能专业适合射流微通道散热器的特性，射流微通道散热器在研制过程中需要与之性能相适应试验系统。因此，在研制过程中本领域技术人员亟需一款射流、微通道相结合并且温度、流量以及压力可调还有散热器与模拟热源散热功率可相互验证的试验系统。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种射流微通道散热器试验系统,以射流、微通道合并一起用并能通过调节构件使流量、温度、压力可调的介质液循环系统作为射流微通道散热器的工作介质，还能通过测算构件实验数值以及测算热负荷模拟装置散热功率使射流微通道散热器与热负荷模拟装置散热功率相互验证的试验系统。

为实现上述目的，本实用新型的射流微通道散热器试验系统的具体技术方案如下：

一种射流微通道散热器试验系统，包括保温水箱，保温水箱内装载有介质液，介质液内设置有换热器，换热器与制冷机组相连，保温水箱通过出水管道和回水管道与射流微通道散热器连接，射流微通道散热器连接有热负荷模拟装置，出水管道上设置有水泵，水泵的后面连接有三通调节阀，三通调节阀的一个阀口直接与回水管道连接，通过调节三通调节阀来调节测试出水管道的压力和流量，在三通调节阀和射流微通道散热器之间还设置有流量计、加热器、压力传感器，并在加热器后面连接有入口温度传感器组，相应的在回水管道上设置有出口温度传感器组，此外在射流微通道散热器入口和出口之间设置有的压差传感器，该试验系统的介质液的流量、温度、压力均可调，通过各项参数可以直接计算出射流微通道散热器散热功率，并与热负荷模拟装置的散热功率相互验证，该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，有助于加快研制效率。

本实用新型的射流微通道散热器试验系统具有以下优点：通过调节三通调节阀分流到出水管道和回水管道不同流量的比例，来调节测试出水管道的压力和流量，并通过加热器精确控制射流微通道散热器入口温度，设计一个流量、温度、压力可调的介质液循环系统作为射流微通道散热器的工作介质。而且通过计算入口温度传感器组与出口温度传感器组数值的差值以及压差传感器数值可以直接计算出射流微通道散热器散热功率，并与热负荷模拟装置测试的散热功率相互验证。设计这样试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，加快了研制效率。

附图说明

图1为本实用新型的构件连接示意图；

图中标记说明：1、液位传感器；2、第一温度传感器；3、保温水箱； 4、制冷机组；5、换热器；6、排水阀；7、水泵；8、三通调节阀；9、过滤器；10、流量计；11、加热器；12、压力传感器；13、入口温度传感器组； 14、热负荷模拟装置；15、射流微通道散热器；16、出口温度传感器组； 17、压差传感器；18、冷凝器；19、第二温度传感器；20、排气阀。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种射流微通道散热器试验系统做进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的试验系统包括保温水箱3，保温水箱3内装载有介质液，介质液内设置有换热器5，换热器5与保温水箱3外的制冷机组4相连，保温水箱3通过出水管道和回水管道与射流微通道散热器15连接，介质液可通过出水管道进入射流微通道散热器15，然后再通过回水管道回流到保温水箱3内，射流微通道散热器15连接有热负荷模拟装置14，出水管道上设置有水泵7，为试验系统的介质液循环提供动力源，热负荷模拟装置14为射流微通道散热器15提供一个模拟热源，通过测试模拟热源的功率，可以验证射流微通道散热器15的散热功率。

具体的制冷机组4为试验系统提供冷源，通过换热器5为保温水箱中介质液换热，通过对制冷机组4的的控制，将水温降低到指定值，出水管道位于保温水箱的下侧，出水管道上的水泵7为试验系统的介质液循环提供动力源，在水泵的后面连接有三通调节阀8，三通调节阀8的一个阀口直接与回水管道连接，通过调节三通调节阀分流到出水管道和回水管道不同流量的比例，来调节测试出水管道的压力和流量，在三通调节阀8和射流微通道散热器15之间还设置有流量计10、加热器11、压力传感器12，流量计10用于实时检测出水管道的流量，压力传感器12用于实时检测出水管道的压力，加热器11用于对出水管道内的介质液进行加热，可精确控制进入射流微通道散热器的介质液的温度，并在加热器11后面连接有入口温度传感器组 13，用于实时检测射流微通道散热器15入口处的介质液实时温度，相应的在回水管道上设置有出口温度传感器组16，用于检测射流微通道散热器15 出口处的介质液温度，此外在射流微通道散热器15入口和出口之间设置有的压差传感器17，用于检测射流微通道散热器15入口和出口之间的压差，本实用新型的试验系统的流量、温度、压力均可调，通过测试模拟热源的功率，可以验证射流微通道散热器15的散热功率。而且通过计算入口温度传感器组13与出口温度传感器组16数值的差值以及压差传感器17数值可以直接计算出射流微通道散热器15散热功率，并与热负荷模拟装置14的散热功率相互验证，该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，有助于加快研制效率。

该试验系统的使用过程为：先打开制冷机组4，制冷机组4通过换热器 5为系统提供冷源，使介质液达到指定温度，再打开水泵7，为系统提供动力源，经三通调节阀8，经流量计10，经加热器11，经压力传感器12，经入口温度传感器13，并经射流微通道散热器15，经出口温度传感器组16，最后流入保温水箱3；介质液在流经射流微通道传感器15时与热负荷模拟装置14进行热交换，实现对热负荷模拟装置的散热，射流微通道散热器15 的散热功率可以通过计算得出，并与热负荷模拟装置14的散热功率相互验证，该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度。

进一步的在保温水箱的内部设置有第一温度传感器2，可以检测保温水箱内部的介质液的温度，方便通过制冷机组4和换热器5调整保温水箱内的介质液的温度，此外在保温水箱3内还设置有液位传感器1，可以监测介质液的液位，防止液位过低，影响系统的运行，

本实施例中在回水管道上设置有冷凝器18，并向保温水箱3方向依序连接第二温度传感器19与排气阀20，从射流微通道散热器15出来的介质液有时会有气化现象，气化的介质液可以通过冷凝器18进行冷却液化，再回到保温水箱3中，排气阀20，可以排除回液过程中伴随的气体，第二温度传感器19，可以方便了解回液温度。

本实施例中在水泵7之前的进水管道上设置排水阀6，当系统运行一段时间后，介质液存在杂质，当需要换介质液时，打开排水阀6，方便排出介质液。此外本实施例中还设置有过滤器9，可以过滤掉系统介质液中杂质，防止损害系统，使系统正常运行，过滤器9优选设置在三通调节阀8和射流微通道散热器15之间的出水管道上。

本实施例优点：通过调节三通调节阀8分流到出水管道和回水管道不同流量的比例，来调节测试出水管道的压力和流量，并通过加热器11精确控制射流微通道散热器15入口温度，设计一个流量、温度、压力可调的介质液循环系统作为射流微通道散热器的工作介质。而且通过计算入口温度传感器组13与出口温度传感器组16数值的差值以及压差传感器17数值可以直接计算出射流微通道散热器15散热功率，并与热负荷模拟装置14测试的散热功率相互验证。该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，加快了研制效率。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (5)

1.一种射流微通道散热器试验系统，其特征在于，包括保温水箱(3)，保温水箱(3)内装载有介质液，介质液内设置有换热器(5)，换热器(5)制冷机组(4)相连，保温水箱(3)通过出水管道和回水管道与射流微通道散热器(15)连接，射流微通道散热器(15)连接有热负荷模拟装置(14)，出水管道上设置有水泵(7)，水泵的后面连接有三通调节阀(8)，三通调节阀(8)的一个阀口直接与回水管道连接，通过调节三通调节阀(8)来调节测试出水管道的压力和流量，在三通调节阀(8)和射流微通道散热器(15)之间还设置有流量计(10)、加热器(11)、压力传感器(12)，并在加热器(11)后面连接有入口温度传感器组(13)，相应的在回水管道上设置有出口温度传感器组(16)，此外在射流微通道散热器(15)入口和出口之间设置有的压差传感器(17)，该试验系统的介质液的流量、温度、压力均可调，通过各项参数可以直接计算出射流微通道散热器(15)散热功率，并与热负荷模拟装置(14)的散热功率相互验证，该试验系统提高了射流微通道散热器的测试精度，有助于加快研制效率。

2.根据权利要求1所述的射流微通道散热器试验系统，其特征在于，所述保温水箱(3)内设置有第一温度传感器(2)和液位传感器(1)，第一温度传感器(2)和液位传感器(1)分别用于检测保温水箱内(3)介质液的温度和液位。

3.根据权利要求2所述的射流微通道散热器试验系统，其特征在于，所述回水管道上设置冷凝器(18)和排气阀(20)，射流微通道散热器(15)出来的介质液会有气化现象，气化的介质液可以通过冷凝器(18)进行冷却液化，再回到保温水箱(3)中，排气阀(20)可以排除回液过程中伴随的气体。

4.根据权利要求3所述的射流微通道散热器试验系统，其特征在于，在水泵(7)之前的进水管道上设置排水阀(6)，需要换介质液时，打开排水阀(6)，可将保温水箱(3)内的介质液方便排出。

5.根据权利要求4所述的射流微通道散热器试验系统，其特征在于，在出水管道上还设置有过滤器(9)，可以过滤掉试验系统介质液中杂质。

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