[科技] 我国设备新型散热机制研究新突破，实现超 2000W / cm² 热流密度

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华杰东方 发表于 2024-3-18 08:16:33 | 只看该作者

IT之家 3 月 18 日消息，手机电脑、储能电池等器件设备运行过程中，必然伴随发热现象。实现更高效散热，是多个行业迫切需要解决的难题。
据新华社报道，华北电力大学科研团队在新型散热机制 —— 薄液膜沸腾研究方面，成功实现了超过 2000W / cm² 的超高热流密度，刷新国内外目前已知的相关公开纪录，有望进一步提升器件设备散热效果。该成果近日在权威学术期刊《国际传热传质杂志》发表。

我国设备新型散热机制研究新突破，实现超 2000W / cm² 热流密度第1张图片

薄液膜沸腾，是目前国际上前沿的可实现超高热流密度散热的方式，即利用冷却液在热源表面形成的超薄液膜持续沸腾，达到高效散热目的。
“一些电子设备运行时，局部发热量可达 1000W / cm² 以上，显著高于常压下沸水的热流密度，传统的风冷、液冷等方式无法满足散热需求，一定程度上限制了设备性能的提升。”华北电力大学教授、该团队成员冼海珍说，“在实验中实现的 2000W / cm² 热流密度，相当于在 1 平方米面积上，1 万台功率为 2 千瓦的电热炉同时发热。”

我国设备新型散热机制研究新突破，实现超 2000W / cm² 热流密度第2张图片

▲ 薄液膜沸腾实验后，样品表面形貌的 SEM 图
华北电力大学杜小泽教授、陈林教授是该团队另两名成员。他们介绍，在取得这一实验突破前，国际上已知的薄液膜沸腾研究的热流密度，难以超过 1500W / cm²。
团队历经多年研究发现，在恒压供液模式下，用于形成薄液膜的实验样品容易破裂失效，但改为步进增压和连续增压供液后，薄液膜沸腾的临界热流密度最终突破 2000W / cm²（IT之家注：具体为 2074W / cm²）。由此成功揭示出，优化供液方式，可有效提升薄液膜沸腾的最终性能。该研究成果转化应用后，有望更好保障电子设备、锂电池等的安全性能。
IT之家查询发现，这是该研究团队围绕薄液膜沸腾方向在《国际传热传质杂志》上连续发表的第 4 篇论文。
论文链接：

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标签：华北电力大学 3月18日华北电力热流密度近期发布

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