纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究

编号：NMJS04005

篇名：纳米填料对储能式散热器性能影响的数值研究

作者：肖玉麒； 范利武； 洪荣华； 徐旭； 俞自涛； 胡亚才

关键词：电子器件热管理； 储能式散热器； 相变储能材料； 导热系数； 碳纳米管

机构： 浙江大学热工与动力系统研究所； 中国计量学院计量测试工程学院

摘要： 针对储能式电子器件散热器性能受相变材料较低导热能力限制的问题,采用添加高导热纳米填料的方法提高相变材料的表观导热系数,并对储能式散热器的性能提升潜力进行分析.在短时大功率加热(热流密度为10 W/cm2)的条件下,对以二十烷为相变材料的储能式散热器在添加碳纳米管填料之后的工作过程(熔化和凝固传热)进行了三维数值模拟.结果显示,由于相变材料表观导热系数的提高,散热器的性能随碳纳米管添加量的增加而提升,其提升程度与添加量呈近似线性相关;当加入体积分数为10%的碳纳米管时,散热表面的最大温升相对于无碳纳米管的情形降低了8℃,散热器的等效总热阻则降低了14%,说明该方法是提高储能式散热器性能的有效途径.