تقنية تبريد غرفة بخار رفيعة للغاية لتبريد إلكتروني عالي الطاقة
لقد عزز تطور التكنولوجيا الإلكترونية بشكل كبير تصغير الأجهزة الإلكترونية وتكاملها عالي الأداء، ولكنه أدى بدلاً من ذلك إلى زيادة الحرارة المهدرة من الرقائق الإلكترونية، وتتزايد تحديات الإدارة الحرارية للأجهزة الإلكترونية عالية الطاقة تدريجياً. تُستخدم غرفة البخار (VC) على نطاق واسع كجهاز لتبديد الحرارة في الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والاتصالات. إنها تستخدم الحرارة الكامنة لتبخير سائل العمل لحمل كمية كبيرة من الحرارة، في حين أن القوة الدافعة الشعرية للهيكل الشعري الداخلي تضمن دوران سائل العمل. باعتباره جهازًا لتبديد الحرارة على مرحلتين، فقد تمت دراسة VC دائمًا على نطاق واسع في البحث العلمي وفي السوق.
تتكون غرفة البخار فائقة الرقة (UTVC) من لوحة مبخر، ولوحة مكثف، وقلب شعري، بسمك 0.5 ملم. اللب الشعري له شكل يشبه عباد الشمس، ويبلغ سمكه 1 مم، ويتكون من قلب داخلي وقلب خارجي. القلب الداخلي مصنوع من شبكة نحاسية بقطر خارجي 35 مم وشبكة 300، والتي تتكون من 18 قناة لتدفق الغاز وتدفق السائل، بالإضافة إلى قلب شعري بقطر داخلي 15 مم. يشير اللب الخارجي إلى اللب الداخلي وهو مصنوع من قناة شعرية بقطر خارجي 70 مم. يتم إكمال شكل الهيكل الشعري عن طريق عمليات قطع الأسلاك والقطع بالليزر.
يحتوي قلب الشعيرات الدموية ذو الطبقات المتدرجة نصف القطرية على قناة تجويف فاصلة مثل قناة تدفق الغاز، والقناة الشعرية كقناة لارتداد السائل، ويمكن أن يوفر اللب الداخلي للشبكة النحاسية الدقيقة قوة شعرية لارتداد السائل، واللب الخارجي للشبكة النحاسية الخشنة شبكة نحاسية يمكن أن تقلل من مقاومة ارتداد السائل وتحسن النفاذية. يتم قطع النوى الداخلية والخارجية للقلب الشعري ذو الطبقات المتدرجة الشعاعية وتلبيدها على لوحة المبخر. يتم لحام ألواح المبخر والمكثف بطريقة الانتشار لتوصيل قلب الشعيرات الدموية بالمكثف، مع دعم التجويف الداخلي أيضًا. يتم استخدام اللحام عالي التردد من أجل لحام أنبوب الحقن، وأخيرًا، من خلال عملية الاختزال، يتم تنفيذ ضخ الفراغ وحقن السائل. العملية برمتها ناضجة جدًا بالفعل في عملية دعم الأنابيب الحرارية.
تم إجراء تحليل مقارن للأداء الحراري بين UTVC والألواح النحاسية ذات الحجم الهندسي نفسه، مع وصف التغيرات في درجة حرارة مصدر الحرارة والمقاومة الحرارية في ظل استهلاك الطاقة المختلف. بالمقارنة مع الألواح النحاسية، يتمتع UTVC بأداء أعلى في نقل الحرارة وتوزيع أكثر اتساقًا لدرجة الحرارة ضمن نطاق استهلاك طاقة الاختبار، خاصة في الاستهلاك العالي للطاقة. الحد الأقصى لـ Qmax لـ UTVC هو 420W (187.6W/cm2)، والحد الأدنى للمقاومة الحرارية هو 0.0531 درجة /W (360W)، ويتم تقليل المقاومة الحرارية بنسبة 59.2%. يستخدم على نطاق واسع في مجال التبريد الإلكتروني عالي الطاقة.
