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Discharge Characteristics of Bubbles at Interface Between AIN Ceramic and FC-72 Liquid
2024年
In order to evaluate the insulation of two-phase immersion cooling in the HV power electronic package,the insulation degradation of the dielectric interface induced by bubbles is investigated.In this paper,a test strategy with 50 Hz unipolar DC and AC combined voltage for partial discharge(PD)at boiling interface of AlN ceramic is proposed.The insulation threshold of an AlN ceramic surface is acquired in several dielectric environments,such as air,FC-72 liquid(FC-72,a Fluorinert^(TM) from 3^(TM)),FC-72 vapor,and boiling state of FC72.This reveals the deterioration of boiling on the insulation of the surface immersed in the dielectric refrigerant.To investigate the mechanism of the PD feature at the boiling interface,the PD patterns of the unrestricted bubble and the accumulated bubble are acquired and contrastively analyzed.Combined with the feature of the back discharge and the bubble behavior,the charged vapor-ceramic interface is relatively stable due to the accumulated vapor layer.This stability of the charged vaporceramic interface is broken if the bubble is unrestricted.Besides,it is discovered that the vapor-liquid interface inside the bubble may be another charged interface,which can also trigger a back discharge.
Shenyang MoXuebao LiZhibin ZhaoXiang Cui
关键词:BUBBLEFC-72
FC-72氟化液稳态过渡沸腾的实现方法和传热机理研究
沸腾传热现象被广泛应用于航空航天、核能发电、制冷和空调等行业。为支撑沸腾传热相关技术在工业应用领域的发展,针对沸腾现象的基础研究至关重要。高热流密度条件(CHF点附近)的实验观测存在很大困难,阻碍了沸腾现象本质机理的阐明...
李靖轩
关键词:传热机理
FC-72介质液态、气态及两相态工频击穿特性研究被引量:3
2021年
相变冷却技术逐渐成为高压功率电力电子器件散热瓶颈的解决方案。但在高压应用场景中,由气泡引发的绝缘问题需要重点关注。针对相变冷却的沸腾特征,掌握制冷剂液态、气态以及两相态的绝缘特性是开展相变冷却技术绝缘分析的基础,而现有研究尚没有系统性的制冷剂多相态绝缘特性测试方法。因此,文中研制了用于制冷剂多种相态工况的绝缘实验装置,首次实现了低沸点液体蒸汽的介电强度测试,进而提出了制冷剂蒸汽及两相态环境的击穿实验方案。利用FC-72制冷剂,对其液态、气态及两相态展开了系统性的击穿特性研究,获得了FC-72蒸汽在多种气压下的介电强度,以及其两相态下的击穿测试结果。结合气泡在电场下的行为特性,分析了两相态环境下的击穿机制。最终,形成了以蒸汽介电强度为依据的两相态间隙绝缘阈值评估方法。
莫申扬张金强李学宝毛塬赵志斌崔翔
关键词:FC-72两相流介电强度击穿
拖把头(FC-72
1.本外观设计产品的名称:拖把头(FC72)。;2.本外观设计产品的用途:本外观设计产品是拖把上的拖把头,属清洁工具技术领域。;3.本外观设计产品的设计要点:在于形状。;4.最能表明设计要点的图片或照片:立体图。;5....
朱雪林池丹俊赵杰
微重力条件下FC-72在针肋表面冷凝传热的实验研究
2019年
对微重力条件下矩形窄通道内FC-72蒸气在4种不同参数的椭圆形针肋表面和平板表面上的冷凝传热进行了可视化实验研究,分析了微重力对冷凝表面冷凝液分布、气-液界面、入口蒸气温度、冷凝基底温度、热通量以及冷凝传热系数的影响。结果表明,微重力条件下,矩形窄通道内气-液界面出现不稳定,并有波动和沿侧壁爬升现象。落舱释放前后,冷凝表面液膜形态并未观察到明显变化;对于非稳态状态,冷凝基底温度出现小幅升高,并有一定的滞后,落舱释放后蒸气发生器盘管内流型的转变提高了加热效率,从而导致入口蒸气温度急剧升高;对于脉动状态,基底温度变化情况与非稳态状态相似,但入口蒸气温度并无明显变化;而对于准稳态状态,基底个别测温点温度发生阶跃,入口蒸气温度并无明显变化,热通量和冷凝传热系数发生急剧下降,降幅分别达18%和20%。
张雷刚许波施娟陈振乾
关键词:微重力两相流
柱状微结构浸没喷射沸腾强化换热实验研究被引量:1
2015年
对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出50μm×60μm,50μm×120μm(宽×高)的柱状微结构,硅片尺寸为10 mm×10 mm×0.5 mm,过冷度分别为25、35 K,喷射速度V_j分别为0.5、1.0、1.5 m/s。实验表明,临界热流密度随着喷射速度和过冷度的增加而增加,增加过冷度和喷射速度可减小气泡脱离时的尺寸,增加气泡脱离频率,因此提高了临界热流密度并且降低了壁面温度。此外,在单相对流换热区对流换热占据主导地位,热流密度随着壁面过热度线性增加;在核态沸腾换热区,对流换热与核态沸腾换热同时影响着换热过程。当喷射速度较小时,核态沸腾区曲线的斜率比单相对流区曲线的斜率大得多,显示出浸没喷射沸腾的优良换热性能。
张永海魏进家孔新
关键词:射流冲击强化换热
交错排列柱状微结构射流冲击强化换热实验研究被引量:4
2015年
对电子芯片在FC-72工质中浸没喷射沸腾换热进行了实验研究。通过干腐蚀技术在硅片表面加工出交错排列的柱状微结构(30μm×60νm,50μm×60μm,50μm×120μm,30νm×120μ1,宽×高),硅片尺寸为10 mm×10mm×0.5 mm,过冷度为35 K,喷射速度V分别为0.5,1,1.5 m/s。喷嘴数目分别为1,4和9,直径分别为3,1.5和1mm。喷嘴出口到芯片表面的距离分别为3,6和9 mm。实验表明,交错排列柱状微结构的换热效果要好于光滑芯片,临界热流密度随着喷射速度的增加而增加。在雷诺数及其他工况相同的情况下,不同喷嘴数目对换热的影响不同,当n=4时,所有芯片的壁面温度最低,临界热流密度最高,其次是n=9,换热效果最差的是n=1。在雷诺数及其他工况相同的情况下,所有芯片的换热性能在喷射距离s=3 mm时最好,其壁温最低,临界热流密度最高,随着喷射距离的增加,其壁面温度逐渐升高,临界热流密度逐渐减小。
张永海魏进家孔新
关键词:射流冲击强化换热
水/FC-72纳米乳液振荡热管传热特性研究被引量:7
2012年
通过超声方法将水和FC-72乳化制备得到了不同体积浓度的水/FC-72纳米乳液,对以水/FC-72纳米乳液为工质的振荡热管开展了传热特性的实验研究。结果表明,使用纳米乳液后振荡热管冷热段温差明显下降,传热性能得到增强,且存在与充液率有关的最佳水相体积浓度,30%、50%和70%充液率下的浓度最佳值分别为11%、9%和9%。与使用纯FC-72时相比,充注最佳水相体积浓度纳米乳液的振荡热管在充液率为30%、50%和70%时冷热段温差最大可分别下降约3.3℃(或18.7%)、3.1℃(或13.7%)和4.3℃(或23.5%)。分析发现,纳米乳液的有效热导率和比热容均随着纳米水滴体积浓度的增加而明显增大,这可能是引起振荡热管传热能力增强的主要原因。
屈健吴慧英
关键词:振荡热管纳米乳液热导率比热容
微重力下光滑表面上FC-72的池沸腾实验研究被引量:5
2011年
本文利用小尺度光滑芯片(10 mm×10 mm×0.5 mm),通过控制加热电流方法,在北京落塔进行了持续3.6 s有效微重力时间的过冷池沸腾实验研究。在低热流和中等热流区,微重力条件下可以观察到稳态或准稳态池沸腾现象,传热特性基本维持不变;在中等热流区域,气泡的横向合并会引起合并后的大气泡表面剧烈震荡,进而引发合并大气泡从加热表面脱落。在高热流密度区,微重力条件下加热表面很快形成半球形状并几乎完全覆盖其表面的聚合大气泡;随后,由于高过冷液体冷凝作用,聚合大气泡收缩为半椭球形状,界面也变得更为光滑,且完全覆盖了加热表面,壁温曲线明显升高,可能提前发生临界热流或转变为膜态沸腾,导致微重力条件下沸腾换热显著恶化。
薛艳芳魏进家赵建福李晶郭栋万士昕
关键词:池沸腾微重力气泡行为传热
烧结微多孔表面在饱和FC-72中沸腾传热效果评价
烧结微多孔层因对沸腾传热具有显著的强化效果,正越来越广泛地用于制作传热元件。本文研究了铜粉末烧结微多孔表面在饱和状态FC-72中的核态沸腾传热特性。结果表明,在饱和状态的FC-72中,微多孔表面的核态沸腾传热系数最高是光...
刘宇
关键词:核态沸腾临界热流密度
文献传递

相关作者

魏进家
作品数:472被引量:552H指数:13
供职机构:西安交通大学
研究主题:散热装置 表面活性剂 毛细芯 太阳能 减阻
毕勤成
作品数:249被引量:658H指数:14
供职机构:西安交通大学
研究主题:传热特性 传热 两相流 超临界压力 内螺纹管
郭亚军
作品数:34被引量:57H指数:5
供职机构:西安建筑科技大学
研究主题:碳氢燃料 沸腾传热 吸热型碳氢燃料 超临界压力 池沸腾
赵天寿
作品数:70被引量:32H指数:3
供职机构:香港科技大学
研究主题:液流电池 全钒液流电池 电解液 能量效率 流道
本田博司
作品数:6被引量:9H指数:2
供职机构:九州大学
研究主题:微结构 芯片 FC-72 电子器件 自然循环