view in publisher's site

Investigation on a gas-atomized spray cooling upon flat and micro-structured surfaces

Highlights•A hydrophobic surface is preferred for the gas-atomized spray cooling.•Preferred hydraulic diameter of the micro-structured surface is 0.13–0.24 mm.•Capillarity within the micro-structure is critical to gain an enhanced heat transfer.•Correlation for gas-atomized spray cooling is obtained within relatively error of ±9%.•Gas-atomized spray cooling is superior to the pressure-nozzle-atomized spray cooling.AbstractThe high integration and vigorous microminiaturization has led to an exponential growth in the required dissipated heat flux of the on-board electronics (102–103 W/cm2). However, the accepted working temperature of common electronics is recommended to be below 85 °C. Current spray cooling using the pressure nozzle has toughed its bottleneck. Spray cooling using the gas-atomized nozzle for electronics cooling has not been a focus in the past. Considering the easy availability of the high-pressure air in an atmospheric flight system, a gas-atomized spray cooling system can be adopted feasibly. This paper provides a ground-based experimental investigation of the gas-atomized spray cooling using various micro-structured surfaces and a flat surface. Cooling performance of different surfaces and nozzle inlet temperature of coolant are provided and discussed. A cooling correlation of gas-atomized spray cooling upon micro-structured surfaces is provided with a relative error within ±9%. In addition, a comparison of spray cooling performances using the gas-atomized nozzle and pressure nozzle is organized. Results show that the gas-atomized spray cooling possesses a huge superiority where a heat transfer coefficient can be enhanced by 234%. Mechanism of the enhanced gas-atomized spray cooling is offered as well.

بررسی خنک کاری اسپری گاز - اتمایز بر روی سطوح تخت و ریز ساختار

نکات برجسته * یک سطح آبگریز برای خنک کاری اسپری اتمایز شده گازی ترجیح داده می‌شود. * قطر هیدرولیکی ترجیحی سطح ریز ساختار ۰.۲۴ - ۰.۱۳ میلی متر است. * ظرفیت درون ساختار میکرو برای به دست آوردن انتقال حرارت افزایش‌یافته بسیار مهم است. * همبستگی برای خنک کاری اسپری گاز - اتمایز شده با خطای نسبی ۹ % ± به دست می‌آید. * خنک کاری اسپری اتمایز شده با گاز نسبت به خنک کاری اسپری فشار - نازل - اتمایز شده برتر است. با این حال، دمای کاری پذیرفته‌شده لوازم الکترونیکی معمولی کم‌تر از ۸۵ درجه سانتی گراد توصیه می‌شود. خنک کاری اسپری جریان با استفاده از نازل فشار، تنگنای آن را سخت کرده‌است. خنک سازی اسپری با استفاده از نازل گاز - اتمایز برای خنک سازی الکترونیک در گذشته مورد توجه قرار نگرفته است. با در نظر گرفتن در دسترس بودن آسان هوای فشار بالا در یک سیستم پرواز جوی، یک سیستم خنک‌کننده اسپری اتمایز شده گاز می‌تواند به راحتی اتخاذ شود. این مقاله یک بررسی تجربی مبتنی بر زمین از خنک کاری اسپری گاز - اتمایز شده با استفاده از سطوح ریز ساختاری مختلف و یک سطح صاف ارائه می‌دهد. عملکرد خنک کاری سطوح مختلف و دمای ورودی نازل خنک‌کننده ارائه و بحث شده‌است. همبستگی خنک کاری اسپری گاز - اتمایز شده بر روی سطوح با ساختار میکرو با خطای نسبی در محدوده ± ۹ % ارائه شده‌است. علاوه بر این، مقایسه عملکرد خنک کاری اسپری با استفاده از نازل گاز - اتمایز و نازل فشار سازماندهی شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که خنک کاری اسپری اتمایز شده گازی دارای برتری بزرگی است که در آن ضریب انتقال حرارت می‌تواند تا ۲۳۴ % افزایش یابد. مکانیزم افزایش خنک کاری اسپری گاز - اتمایز نیز ارائه شده‌است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Engineering
  • ترجمه مقاله General Engineering
  • مقاله مهندسی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی عمومی
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.