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三维脉动热管耦合相变材料的传热与节能特性研究

张志远  凌云志  崔奇  高恩元  张小松  
【摘要】:为研究三维脉动热管与相变材料耦合系统的传热与节能特性,本文搭建了三维脉动热管/相变材料耦合模块实验台,使用甲醇、乙醇和丙酮3种工质对充液率为34%、44%的三维脉动热管进行研究,建立了耦合模块的热阻模型,定义了耦合模块的热阻变化率;研究了在变送风温度(3~9 m/s)和速度(20~26℃)条件下耦合模块的热阻变化规律和节能特性。结果表明:耦合模块的热阻随送风温度的升高而增大,随送风速度的增大而减小;充液率为34%的耦合模块热阻变化率大于充液率为44%的耦合模块热阻变化率,甲醇工质在80 W和120 W加热功率下的热阻变化率分别为48.2%和48.7%,均高于相同条件下的乙醇和丙酮工质;与数据中心传统冷却方式相比,在80 W加热功率下,制冷系统的风机和IT设备的芯片每年可分别节能143.61 kW·h和176.82 kW·h。

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