專利名稱：一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子芯片冷卻沸騰強化換熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子元器件的高度集成化和高頻化，傳統(tǒng)的風(fēng)冷等冷卻技術(shù)已不能滿足芯片高散熱率的要求，利用沸騰相變換熱對芯片進(jìn)行直接液體冷卻是一種有效的冷卻方式，通常的做法是將芯片直接浸在不導(dǎo)電液體中進(jìn)行沸騰換熱，但存在沸騰起始溫度偏高等問題，不利于電子器件的啟動，因此需要采用強化措施來有效的降低沸騰起始壁面過熱度，提高臨界熱流密度，保證芯片在高熱流密度下的臨界壁面溫度低于85°C，保障電子設(shè)備安全可靠運行。對于池沸騰換熱而言，芯片浸沒在靜止的工質(zhì)中進(jìn)行換熱，臨界熱流密度值偏低，增大過冷度可以提高臨界熱流密度，然而這意味著需要提供較大的過冷度，制冷單元成本增加。而除了過冷度之外，工質(zhì)流速對換熱也有積極的影響。將芯片置于流動通道中，依靠流體對芯片表面的沖刷作用可以實現(xiàn)強化換熱的目的，但需要提供額外的動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，另外，通過高速攝像拍攝的照片發(fā)現(xiàn)，臨界狀態(tài)時，流體沿流動方向上對汽膜的破壞作用小，芯片表面被一層汽膜所覆蓋，阻礙了冷流體的補充，而射流沖擊冷卻具有較高的沖擊力度，期望可以沖擊換熱表面，擊碎或破壞汽膜，將換熱表面的熱量迅速帶走，從而保證冷流體的補充，維持芯片在高熱流密度下的正常換熱，進(jìn)一步提高臨界熱流密度值，但射流沖擊冷卻范圍小，更適用于局部冷卻，而且目前還不能實現(xiàn)對單個芯片進(jìn)行冷卻。大多數(shù)文獻(xiàn)中，都是針對池沸騰、流動沸騰、射流沖擊沸騰中的一種進(jìn)行實驗研究，實驗系統(tǒng)體積大，部分供電和控制操作設(shè)備和操作過程重復(fù)，實驗周期長，使得其強化換熱優(yōu)勢受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，綜合了三種換熱方式的特點，具有操作靈活，控制簡單，占地面積小，實驗周期短的優(yōu)點。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，包括旋渦泵，以及通過管道與旋渦泵連接的復(fù)合沸騰實驗箱；所述復(fù)合沸騰實驗箱包括基體、上封蓋，以及位于基體內(nèi)部且與基體連接的載物基板，池沸騰芯片固定在載物基板正面，流動噴射沸騰芯片固定在載物基板背面；載物基板與上封蓋之間形成池沸騰實驗段，載物基板與下方基體形成流動噴射沸騰實驗段；所述基體的底部設(shè)有流動沸騰入口和出口，以及噴射沸騰入口，所述流動噴射沸騰芯片設(shè)置在噴射沸騰入口的正上方；工質(zhì)在旋渦泵的作用下，自流動沸騰入口和噴射沸騰入口進(jìn)入到流動噴射沸騰實驗段，然后自流動沸騰出口流出后回到池沸騰實驗段。旋渦泵和噴射沸騰入口之間設(shè)置有噴射裝置，所述噴射裝置包括與總流量計相連的進(jìn)口導(dǎo)流管、與導(dǎo)流管相通的穩(wěn)流室、與穩(wěn)流室相通的噴嘴導(dǎo)流管，以及與噴嘴導(dǎo)流管相連的噴嘴，所述噴嘴與噴射沸騰入口相連。噴嘴方向與進(jìn)口導(dǎo)流管方向垂直設(shè)置，噴射方向與換熱面垂直；所述穩(wěn)流室的截面大于導(dǎo)流管的截面。復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置進(jìn)一步包括有控溫裝置，該控溫裝置包括恒溫制冷機、冷凝管、換熱器，以及多個控制閥，所述冷凝管設(shè)置在池沸騰實驗段內(nèi)，所述冷凝管的兩端分別與恒溫制冷機的輸入和輸出相連，所述換熱器的出口端與旋渦泵相連，入口端與復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段出口相連，同時，所述換熱器連接在恒溫制冷機兩端。換熱器采用套管換熱器，水在外管內(nèi)流動，工質(zhì)在內(nèi)管內(nèi)流動。上封蓋上進(jìn)一步連接有橡膠袋和壓力傳感器。一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，包括旋渦泵，以及設(shè)有池沸騰實驗段和流動噴射沸騰實驗段的復(fù)合沸騰實驗箱，旋渦泵的出口與總流量計入口相連，總流量計出口分成兩路，一路經(jīng)由噴射支路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段；另一路又分為兩路，一路經(jīng)過橫流支路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段，另一路直接進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段，流動噴射沸騰實驗段出口與池沸騰實驗段相連，復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段出口經(jīng)調(diào)節(jié)控制閥門與換熱器入口相連，換熱器出口與旋渦泵相連。所述的橫流支路包括支路流量計和第一控制閥，總流量計出口一路與支路流量計入口相連，支路流量計出口經(jīng)過第一控制閥與復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段入口連通；所述噴射支路包括第二控制閥和噴射裝置，總流量計出口經(jīng)第二控制閥與噴射裝置入口相連，噴射裝置出口與復(fù)合沸騰實驗箱的噴射沸騰入口相連；噴射裝置包括進(jìn)口導(dǎo)流管、穩(wěn)流室、噴嘴導(dǎo)流管、噴嘴、第三控制閥和連接軟管，穩(wěn)流室為圓柱形內(nèi)腔，頂部與進(jìn)口導(dǎo)流管連通，側(cè)面與噴嘴導(dǎo)流管連通，噴嘴導(dǎo)流管與噴嘴通過連接軟管連通，噴嘴與噴射沸騰入口連通，噴嘴方向與導(dǎo)流管方向垂直，噴射方向與換熱面垂直。所述實驗裝置進(jìn)一步包括有控溫回路，包括恒溫制冷機，冷凝管，第五控制閥，第六控制閥和所述換熱器，所述冷凝管設(shè)置在池沸騰實驗段內(nèi)，所述冷凝管的兩端分別與恒溫制冷機的輸入和輸出相連，所述換熱器連接在恒溫制冷機兩端。所述復(fù)合沸騰實驗箱包括基體、上封蓋、載物基板和冷凝管；基體的側(cè)面設(shè)有池沸騰實驗段入口、池沸騰實驗段進(jìn)口和池沸騰實驗段出口，基體的底部設(shè)有流動噴射沸騰實驗段入口、流動噴射沸騰實驗段出口，以及噴射沸騰入口，池沸騰芯片固定在載物基板正面，流動噴射沸騰芯片固定在載物基板背面，載物基板通過緊固螺栓及密封圈固定并密封，在載物基板與上封蓋之間形成池沸騰實驗段，上封蓋和基體之間通過O型密封圈密封，在載物基板與下方基體形成流動噴射沸騰實驗段。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明的復(fù)合沸騰實驗箱利用載物基板將實驗箱分為池沸騰實驗段和流動噴射沸騰實驗段，且利用管道將池沸騰實驗段與流動噴射沸騰實驗段形成循環(huán)，如此，本發(fā)明將池沸騰、流動沸騰和射流沖擊沸騰三種實驗有機的結(jié)合在一個裝置內(nèi)，減少了試驗設(shè)備，且操作簡單、控制方便、布置緊湊；和池沸騰換熱相比，本發(fā)明通過提高流速，可以有效的減小芯片表面沸騰時的壁面過熱度，提高臨界熱流密度，強化換熱；和池沸騰，純流動沸騰相比，本發(fā)明中噴射的加入，可以破壞高熱流密度時覆蓋在換熱面上的汽膜，保證換熱面與冷流體的接觸，延緩臨界狀態(tài)，維持芯片在高熱流密度下的換熱，進(jìn)一步提高臨界熱流密度，強化換熱。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明噴射段的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-1為本發(fā)明復(fù)合沸騰實驗箱的主視剖面圖。
圖3-2為本發(fā)明復(fù)合沸騰實驗箱的俯視剖面圖。
圖3-3為本發(fā)明復(fù)合沸騰實驗箱的A-A截面剖面圖。
具體實施方法
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
參照圖1，一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，包括旋渦泵1，旋渦
泵I的出口與總流量計2入口相連，總流量計3出口分成兩路，一路經(jīng)由噴射支路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段11 ;另一路又分為兩路，一路經(jīng)過橫流支路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段11，經(jīng)流動噴射段出口 16與復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段進(jìn)口 20相連接，另一路經(jīng)池沸騰實驗段入口 8直接進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段12，復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段出口 21與第七控制閥22相連，然后與換熱器27入口相連，換熱器27出口與旋渦泵I相連，完成一個循環(huán)。在復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段11進(jìn)口 7和出口 16間串有差壓傳感器14和壓力傳感器15，測量復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段11的壓力差和出口壓力。參照圖1，橫流支路包括支路流量計3和第一控制閥4，總流量計2出口一路經(jīng)支路流量計3入口相連，支路流量計3出口經(jīng)過第一控制閥4與復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段11入口 7連通。參照圖1，噴射支路包括第二控制閥6和噴射裝置9，總流量計2出口另一路經(jīng)第二控制閥6與噴射裝置9入口相連，噴射裝置9出口與復(fù)合沸騰實驗箱的噴射沸騰入口 10相連。參照圖2，噴射裝置9包括進(jìn)口導(dǎo)流管42、穩(wěn)流室43、噴嘴導(dǎo)流管44、噴嘴45、第三控制閥46和連接軟管47，穩(wěn)流室43為圓柱形內(nèi)腔，頂部與進(jìn)口導(dǎo)流管42連通，側(cè)面與噴嘴導(dǎo)流管44連通，噴嘴導(dǎo)流管44與噴嘴45通過連接軟管47連通，噴嘴45與噴射沸騰入口10連通，噴嘴方向與進(jìn)口導(dǎo)流管方向垂直，噴射方向與換熱面垂直；通過進(jìn)口導(dǎo)流管42將工質(zhì)導(dǎo)入至穩(wěn)流室43，待液體充滿穩(wěn)流室后通過穩(wěn)流室上部的噴嘴45噴出，穩(wěn)流室一方面可以儲存液體，另一方面使得液體在進(jìn)入噴嘴之前穩(wěn)定和分布均勻，噴嘴45出口前的充分發(fā)展以確保流體在進(jìn)入噴出之前已充分發(fā)展，第三控制閥46可以根據(jù)具體的實驗工況來控制噴嘴的數(shù)量。參照圖1，池沸騰支路經(jīng)過總流量計2和支路流量計3經(jīng)第四控制閥5與復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段相連。參照圖1，池沸騰控溫回路包括恒溫制冷機29，冷凝管13和第五控制閥23，流動噴射沸騰控溫回路包括恒溫制冷機29，第六控制閥26和換熱器27，換熱器采用套管換熱器，水在外管內(nèi)流動，工質(zhì)在內(nèi)管內(nèi)流動。
參照圖3-1、圖3-2和圖3-3，復(fù)合沸騰實驗箱包括基體32、上封蓋31、載物基板36、密封墊35和冷凝管13?；w32的側(cè)面設(shè)有池沸騰實驗段入口 8、池沸騰實驗段進(jìn)口 20和池沸騰實驗段出口 21，基體32的底部設(shè)有流動沸騰入口 7和流動沸騰出口 16，同時還有噴射沸騰入口 10，池沸騰芯片38固定在載物基板36正面，流動噴射沸騰芯片30固定在載物基板36背面，載物基板36通過緊固螺栓33、34、密封墊35及密封圈37固定并密封在基體32上，在載物基板36與上封蓋31之間形成池沸騰實驗段12，上封蓋31的上面還設(shè)有壓力計17和橡膠袋18，上封蓋31和基體32之間通過O型密封圈39密封并由緊固螺栓40固定，在載物基板36與下方基體形成流動噴射沸騰實驗段11。容積大小根據(jù)系統(tǒng)在最大流速工況下能穩(wěn)定運作時的流量確定，上蓋板33和基體32上開有引出孔41，池沸騰實驗段12具有儲存液體和穩(wěn)壓的作用，通過橡膠袋18和第七控制閥22可以把池沸騰段12和流動噴射段11的工作壓力維持在Iatm左右，并通過壓力傳感器15、17進(jìn)行壓力的測量和顯示。池沸騰芯片38和流動噴射沸騰芯片30均與與電源19連接。本發(fā)明的工作原理為系統(tǒng)中總流量的控制是通過調(diào)節(jié)旋渦泵I的轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)不同的流量，由總流量計2測量和顯示，橫流支路流量由支路流量計3測量和顯示，噴射支路的流量由系統(tǒng)總流量減去橫流支路流量可得到，系統(tǒng)中工質(zhì)溫度的控制是通過冷凝回路作用實現(xiàn)的。系統(tǒng)中壓力的控制是通過池沸騰實驗段12、第七控制閥22和橡膠袋18實現(xiàn)的，池沸騰實驗段壓力的測量是通過壓力傳感器17實現(xiàn)，流動噴射沸騰段的出口壓力和壓力差的測量是通過差壓傳感器14和壓力傳感器15實現(xiàn)的。實驗時，首先將裝有測試芯片的載物基板36固定密封，確保各部件的連接性后，整個實驗過程排泄閥28處于關(guān)閉狀態(tài)，全開其它回路閥門，向池沸騰容器中注入適量的工質(zhì)，確保容器內(nèi)充滿工質(zhì)。開啟控溫系統(tǒng)，同時也開啟泵，使液池內(nèi)的工質(zhì)溫度在短時間達(dá)到預(yù)定值。由于本發(fā)明可以做多種沸騰實驗，不同的實驗可以通過閥門的控制來實現(xiàn)。(I)池沸騰實驗時，關(guān)閉除控溫系統(tǒng)回路外的所有閥門，(2)純流動沸騰實驗時，關(guān)閉第四和第二控制閥5、6，開啟第一控制閥4和第七控制閥22，(3)純噴射實驗時，關(guān)閉第一控制閥4，開啟第四和第二控制閥5、6和第七控制閥22，(4)噴射復(fù)合式沸騰實驗時，關(guān)閉第四控制閥5，開啟第一和第二控制閥4、6和第七控制閥22。當(dāng)上述準(zhǔn)備工作完畢，開啟電源19，從小到大逐漸增加輸出電壓值，信號采集顯示芯片表面溫度和制冷劑溫度變化范圍較小時，便認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定的實驗工況，然后記錄相應(yīng)的輸出電流，電壓，流體和芯片表面的瞬時溫度并保存。改變輸出電壓值，反復(fù)進(jìn)行上述操作。電壓值每增加一次，所測芯片溫度逐漸增加直至穩(wěn)定，在較高的熱流密度值時，通過肉眼可以觀測到芯片表面會產(chǎn)生大量的汽泡，此時應(yīng)減小輸出電流值的增幅。如果當(dāng)所測溫度與前所測溫度相比，溫差大于20°C時，或者恒流源輸出功率突然降低，便認(rèn)為芯片到達(dá)臨界狀態(tài)，此時立即切斷電源，最后一次所記錄保存的數(shù)據(jù)可認(rèn)為是臨界狀態(tài)數(shù)據(jù)。為了盡量消除芯片表面初始條件對換熱的影響，前面一次實驗結(jié)束后，關(guān)掉恒溫制冷機，全開系統(tǒng)各個閥門，等系統(tǒng)各個參數(shù)穩(wěn)定后，尤其是芯片表面溫度與制冷劑溫度相當(dāng)時，再進(jìn)行下一工況的實驗，以減小前一個實驗對后一個實驗的影響，減小誤差，建議兩次相鄰實驗間隔至少半個小時。最終實驗結(jié)束后，等到工質(zhì)溫度恢復(fù)到室溫時，打開排泄閥28將工質(zhì)回收并保存。本發(fā)明的優(yōu)點包括以下1、本發(fā)明綜合了池沸騰，純流動沸騰和射流沖擊沸騰換熱的優(yōu)勢，操作靈活，控制方便，布置緊湊。2、本發(fā)明噴射段可實現(xiàn)多種噴射實驗功能，噴嘴與流動噴射沸騰實驗段連接是可拆卸的，因此可以更換多種形式的噴嘴來研究噴射沸騰實驗。3、本發(fā)明載物基板拆卸方便，實驗芯片的多少可以根據(jù)實驗的需要確定，操作簡單方便，提供了更多的選擇性。4、本發(fā)明中多工況實驗可以在精確的過冷度條件下同時進(jìn)行。實驗周期大大縮短，約為原實驗周期的1/5甚至更多。5、和池沸騰換熱相比，本發(fā)明中通過提高流速，可以有效的減小芯片表面沸騰時的壁面過熱度，提高臨界熱流密度，強化換熱。6、和池沸騰，純流動沸騰相比，本發(fā)明中噴射的加入，可以破壞高熱流密度時覆蓋在換熱面上的汽膜，保證換熱面與冷流體的接觸，延緩臨界狀態(tài)，維持芯片在高熱流密度下的換熱，進(jìn)一步提高臨界熱流密度，強化換熱。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于包括旋渦泵(1)，以及通過管道與旋渦泵(I)連接的復(fù)合沸騰實驗箱；所述復(fù)合沸騰實驗箱包括基體(32)、上封蓋(31)，以及位于基體(32 )內(nèi)部且與基體連接的載物基板(36 )，池沸騰芯片(38 )固定在載物基板(36)正面，流動噴射沸騰芯片(30)固定在載物基板(36)背面；載物基板(36)與上封蓋(31)之間形成池沸騰實驗段(12)，載物基板(36)與下方基體形成流動噴射沸騰實驗段(11);所述基體(32 )的底部設(shè)有流動沸騰入口( 7 )和出口( 16 )，以及噴射沸騰入口( 10 )，所述流動噴射沸騰芯片(30)設(shè)置在噴射沸騰入口(10)的正上方；工質(zhì)在旋渦泵的作用下，自流動沸騰入口( 7 )和噴射沸騰入口( 10 )進(jìn)入到流動噴射沸騰實驗段(11 )，然后自流動沸騰出口( 16)流出后回到池沸騰實驗段(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述旋渦泵和噴射沸騰入口(10)之間設(shè)置有噴射裝置(9)，所述噴射裝置包括與旋渦泵相連的進(jìn)口導(dǎo)流管(42)、與導(dǎo)流管相通的穩(wěn)流室(43)、與穩(wěn)流室相通的噴嘴導(dǎo)流管(44)，以及與噴嘴導(dǎo)流管相連的噴嘴，所述噴嘴與噴射沸騰入口(10)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述噴嘴方向與導(dǎo)流管方向垂直設(shè)置，噴射方向與換熱面垂直；所述穩(wěn)流室(43)的截面大于導(dǎo)流管的截面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置進(jìn)一步包括有控溫裝置，該控溫裝置包括恒溫制冷機(29)、冷凝管(13)、換熱器(27)，以及多個控制閥，所述冷凝管設(shè)置在池沸騰實驗段(12)內(nèi)，所述冷凝管的兩端分別與恒溫制冷機的輸入和輸出相連，所述換熱器(27)的出口端與旋渦泵相連，入口端與復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段出口(21)相連，同時，所述換熱器連接在恒溫制冷機兩端。
5.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述換熱器采用套管換熱器，水在外管內(nèi)流動，工質(zhì)在內(nèi)管內(nèi)流動。
6.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于上封蓋上進(jìn)一步連接有橡膠袋(18)和壓力傳感器(17)。
7.一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于包括旋渦泵(1)，以及設(shè)有池沸騰實驗段和流動噴射沸騰實驗段的復(fù)合沸騰實驗箱，旋渦泵(I)的出口與總流量計(2)入口相連，總流量計(2)出口分成兩路，一路經(jīng)由噴射之路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段(11);另一路又分為兩路，一路經(jīng)過橫流支路進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段(11)，另一路直接進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段(12)，流動噴射沸騰實驗段出口(16)與池沸騰實驗段(12)相連，，復(fù)合沸騰實驗箱的池沸騰實驗段出口(21)經(jīng)第七控制閥門(22)與換熱器(27)入口相連，換熱器(27)出口與旋渦泵(I)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述的橫流支路包括支路流量計(3)和第一控制閥(4)，總流量計(2)出口一路與支路流量計(3)入口相連，支路流量計(3)出口經(jīng)過第一控制閥(4)與復(fù)合沸騰實驗箱的流動噴射沸騰實驗段(11)入口(7)連通；所述噴射支路包括第二控制閥(6)和噴射裝置(9)，總流量計(2)出口經(jīng)第二控制閥￠)與噴射裝置(9)入口相連，噴射裝置(9)出口與復(fù)合沸騰實驗箱的噴射沸騰入口(10)相連；噴射裝置(9)包括進(jìn)口導(dǎo)流管(42)、穩(wěn)流室(43)、噴嘴導(dǎo)流管(44)、噴嘴(45)、第三控制閥(46)和連接軟管(47)，穩(wěn)流室(43)為圓柱形內(nèi)腔，頂部與進(jìn)口導(dǎo)流管(42)連通，側(cè)面與噴嘴導(dǎo)流管(44)連通，噴嘴導(dǎo)流管(44)與噴嘴(45)通過連接軟管(47)連通，噴嘴(45)與噴射沸騰入口(10)連通，噴嘴方向與導(dǎo)流管方向垂直，噴射方向與換熱面垂直。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多功能電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述實驗裝置進(jìn)一步包括有控溫回路，包括恒溫制冷機(29)，冷凝管(13)，第五控制閥(23)，第六控制閥(26)和所述換熱器(27)，所述冷凝管設(shè)置在池沸騰實驗段(12)內(nèi)，所述冷凝管的兩端分別與恒溫制冷機的輸入和輸出相連，所述換熱器連接在恒溫制冷機兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多功能電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，其特征在于所述復(fù)合沸騰實驗箱包括基體(32)、上封蓋(31)、載物基板(36)和冷凝管(13);基體(32)的側(cè)面設(shè)有池沸騰實驗段入口(8)、池沸騰實驗段進(jìn)口(20)和池沸騰實驗段出口(21)，基體(32)的底部設(shè)有流動噴射沸騰實驗段入口(7)、流動噴射沸騰實驗段出口(16)，以及噴射沸騰入口(10)，池沸騰芯片(38)固定在載物基板(36)正面，流動噴射沸騰芯片(30 )固定在載物基板(36 )背面，載物基板(36 )通過緊固螺栓及密封圈(37 )固定并密封，在載物基板(36)與上封蓋(31)之間形成池沸騰實驗段，上封蓋(31)和基體(32)之間通過O型密封圈(39)密封并由緊固螺栓(40)固定，在載物基板(36)與下方基體形成流動噴射沸騰實驗段。
全文摘要
一種復(fù)合式電子芯片冷卻沸騰強化換熱實驗裝置，包括旋渦泵，旋渦泵的出口與總流量計入口相連，總流量計出口分成兩路，一路經(jīng)噴射支路后進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱流動噴射段，另一路再次分為兩路，其中一路經(jīng)橫流支路后進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱流動噴射段，復(fù)合沸騰實驗箱流動噴射段出口與復(fù)合沸騰實驗箱池沸騰段相連，另一路直接進(jìn)入復(fù)合沸騰實驗箱池沸騰段，復(fù)合沸騰實驗箱池沸騰段出口與換熱器入口與相連，換熱器出口與旋渦泵相連，完成一個循環(huán)。本發(fā)明綜合了池沸騰、純流動沸騰、純射流沖擊沸騰和流動噴射復(fù)合式沸騰換熱的優(yōu)勢，具有操作靈活，控制簡單，占地面積小，實驗周期短的優(yōu)點。
文檔編號G01N25/20GK103033535SQ201310011110
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者魏進(jìn)家, 張永海 申請人:西安交通大學(xué)