水力空化抑制微通道沸腾不稳定性的单bar条相变热沉

0 下载量 49 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 2.19MB PDF 举报
"单bar条微通道相变热沉开发及性能测试" 本文详细探讨了在激光器热管理中如何利用水力空化效应来增强微通道相变热沉的性能。研究人员提出了一种创新的方法,通过在微通道入口设置空化结构,以抑制流动沸腾的不稳定性,从而提高热沉的冷却效率。实验结果显示,这种空化结构能有效地在大范围的加热量变化下维持流动沸腾的稳定性。 基于这一理论研究,科研团队开发了一种采用水力空化效应的单bar条微通道相变热沉。这种热沉的设计旨在优化热交换过程,通过微小的通道和空化现象,加速液体(如水)的蒸发和冷凝,从而高效地吸取和散发激光器产生的热量。热工参数测试表明,该热沉在设计上能够适应高功率激光器的需求。 在实际性能测试中,当激光器的输出光功率达到约70瓦时,单bar条微通道相变热沉的光电效率达到峰值。这表明在这一功率水平下,热沉的冷却性能与光能转化效果最佳。此外,热沉的最大散热能力超过了100瓦,对应的发热热流密度高达870瓦/平方厘米,远超过常规热沉的散热能力。 这一成果对于高功率激光器的稳定运行具有重要意义,因为高效散热是确保激光器长时间、高效率工作的关键因素。通过水力空化技术,不仅可以解决微通道内流动沸腾的不稳定性问题,还能大幅提升热沉的散热性能,为未来高功率激光系统的设计提供了新的思路和技术支持。 这篇文章深入研究了微通道相变热沉的设计、开发和性能测试,特别是水力空化在抑制流动沸腾不稳定性方面的应用。这项工作为激光器热管理领域提供了重要的理论基础和技术参考,有助于推动激光技术的进一步发展。