【摘 要】
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环路热管（Loop heat pipe,LHP）作为一种高效被动式散热装置,是解决高热流电子器件散热问题的一个重要手段。为进一步提高LHP传热性能以满足服务器散热需求,本文在以前的研究基础上分别探究了液冷不锈钢-甲醇、液冷铝合金-R1233zd（E）以及风冷铝合金-R1233zd（E）三套平板式LHP的运行表现,分析了将其用于服务器散热的可行性,对相关实验现象做出了解释说明,并给出了一些优化方向。
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环路热管（Loop heat pipe,LHP）作为一种高效被动式散热装置,是解决高热流电子器件散热问题的一个重要手段。为进一步提高LHP传热性能以满足服务器散热需求,本文在以前的研究基础上分别探究了液冷不锈钢-甲醇、液冷铝合金-R1233zd（E）以及风冷铝合金-R1233zd（E）三套平板式LHP的运行表现,分析了将其用于服务器散热的可行性,对相关实验现象做出了解释说明,并给出了一些优化方向。本文提出了一种阻止气态工质漏入补偿腔的方法,研制了一套有效传热距离为810 mm的不锈钢-甲醇LHP。改进后的LHP气液隔离能力得到了明显提高,在水平状态时可以传递10～170 W的热负荷,启动过程平稳,在变热负荷与变热沉温度测试中均可自动调节,无运行失效发生。不锈钢-甲醇LHP具有足够的可靠性,但为从根源上消除甲醇的可燃、有毒等特性带来的隐患,选用环保制冷剂R1233zd（E）作为工质,从轻量化以及导热性出发,选用铝合金作为LHP壳体材料,搭建了一套液冷LHP。在不同热沉温度下进行了实验研究,系统可以在10～190 W的范围内运行。最后,为进一步贴近工程应用,在液冷LHP基础之上,选用风冷翅片微通道冷凝器研制了一套LHP。分别在夏季与冬季对其开展了一系列性能测试,其可以传递的最大热负荷为190 W,对应的热流密度为11.43 W/cm~2,98%以上的热负荷可以有效传递至外部环境。本文研制了多套平板式LHP,并对其相关性能特性进行了深入探究,分析了具有风冷翅片微通道冷凝器LHP的运行特性,对推动LHP应用于中小型服务器具有一定的指导意义。
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