中國粉體網訊  隨著電子設備的功率和集成度提升，系統內部的功率密度越來越高，在設備運行過程中產生大量廢熱，電子器件對溫度十分敏感，當工作溫度過高時，會產生熱應力，損壞相關組件的結構，又或是某些材料會因為高溫熔斷，導致器件本身出現破損。

在電子設備的熱管理方案中，風冷和液冷是非常經典的散熱冷卻方式。一些電子設備運行時，局部發熱量可達1000W/cm2以上，顯著高于常壓下沸水的熱流密度，傳統的風冷、液冷等方式無法滿足散熱需求，一定程度上限制了設備性能的提升。

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液冷中，兩相傳熱方式由于擁有相變時帶來的潛熱優勢，氣－液相變傳熱可以在更小的液體流量條件下實現更高的散熱性能。而對于兩相傳熱來說，從液相變為氣相包含蒸發和沸騰兩個部分，蒸發是在液體表面相變，沸騰則是在液體內部相變。

基于以上研究，近年來出現了一種新型沸騰方式，即利用冷卻液在熱源表面形成的液膜沸騰，該法本身就已經是對沸騰過程的優化，達到高效散熱目的，是目前國際上前沿的可實現超高熱流密度散熱的方式。

這種散熱方法的高傳熱性能依賴于精致的表面設計。

然而，當前液膜沸騰的表面設計通常基于經驗，缺乏理論指導。這是由于復雜的液-汽相變過程，涉及氣泡和液膜的復雜動力學以及由此產生的傳熱。不同表面的紋理結構進一步增加了復雜性，使得散熱能力的預測成為長期挑戰，從而阻礙了最佳表面的開發。

據外媒報道，為了應對這一挑戰，華中科技大學楊榮貴教授團隊開發出高保真模型，來預測各種紋理表面上的液膜沸騰傳熱。相關研究結果發表于期刊《National Science Review》。

圖片來源：期刊《National Science Review》

該模型不僅能夠預測散熱，還能夠預測表面溫度，可以預測通過不同相變模式（蒸發或沸騰）散發的熱量。各種紋理表面的模型預測與實驗數據非常吻合。新模型預計將指導新熱管理表面的設計。這對于設計下一代電子產品的高性能冷卻策略非常重要。

來源：蓋世汽車網

（中國粉體網編輯整理/山川）

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