无需风扇和外部电力即可自主散热的散热板
极端环境下保持作战温度……有望应用于国防工业和航空航天

韩国研究团队开发出新一代冷却技术,即使在高达50℃的沙漠环境中,军用电子设备也能在不过热的情况下运行。该技术无需冷却风扇或外部电源,仅利用周围空气流动散热,预计将应用于无人机、雷达等新一代国防工业及航空航天设备。


高丽大学22日表示,机械工程系教授Choi Wonjun团队与Hanwha Systems联合开发了相变散热板技术。研究结果已发表于热工程领域国际学术期刊《Energy Conversion and Management》。

研究团队实际制作的相变散热板原型实物及精密内部结构图。(A)制成散热板的整体外观 (B)脉动热管的曲线通道结构 (C)均温板的内部空间及支撑结构 (D)均温板的微腔及毛细芯结构。研究团队供图

研究团队实际制作的相变散热板原型实物及精密内部结构图。(A)制成散热板的整体外观 (B)脉动热管的曲线通道结构 (C)均温板的内部空间及支撑结构 (D)均温板的微腔及毛细芯结构。研究团队供图

View original image

近年来,随着军用电子设备越来越多地采用高性能图形处理器等高发热部件,冷却性能已成为决定设备可靠性的关键因素。然而,国防工业和航空航天领域对噪声、振动及用电的限制较多,难以采用使用冷却风扇或泵的主动冷却装置。


研究团队采用液体通过反复蒸发和冷凝传递热量的“相变散热板”,对两种冷却方式进行了比较。其中,二维结构的均热板方式表现出最优性能。


在模拟军用电子设备于50℃环境下产生32瓦热量的实验中,传统铝制散热板的最高温度升至99.2℃,超过了90℃的作战标准。相比之下,均热板散热板将最高温度降至87.4℃,满足军方运行标准,热阻也较传统方案降低24.2%。

研究团队合影。高丽大学机械工程系硕士生兼Hanwha Systems研究员Park Gyutae(第一作者,左)与高丽大学机械工程系教授Choi Wonjun(通讯作者)。高丽大学供图

研究团队合影。高丽大学机械工程系硕士生兼Hanwha Systems研究员Park Gyutae(第一作者,左)与高丽大学机械工程系教授Choi Wonjun(通讯作者)。高丽大学供图

View original image

另一方面,脉动热管方式的最高温度为90.8℃,未能达到标准,并出现了工作流体流动暂时停止的不稳定现象。研究团队表示,由此确认均热板方式在极端高温环境下具备更高的冷却性能和稳定性。



高丽大学教授Choi Wonjun表示:“这是一项被动冷却技术,即使在难以供应外部电力、维护受限的环境中,也能稳定运行高功率军用电子设备。我们期待该技术能够助力高空无人机、小型雷达模块等新一代国防及航空航天装备提升性能并实现国产化。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

版权所有 © 阿视亚经济。未经许可不得转载,禁止用于AI训练及使用。