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突破2000W/cm2！我國(guó)科學(xué)家刷新紀(jì)錄

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 時(shí)間：2024-03-18 17:37

　　手機(jī)電腦、儲(chǔ)能電池等器件設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，必然伴隨發(fā)熱現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)更高效散熱，是多個(gè)行業(yè)迫切需要解決的難題。華北電力大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在新型散熱機(jī)制——薄液膜沸騰研究方面，成功實(shí)現(xiàn)了超過(guò)2000W/cm2的超高熱流密度，刷新國(guó)內(nèi)外目前已知的相關(guān)公開(kāi)紀(jì)錄，有望進(jìn)一步提升器件設(shè)備散熱效果。該成果近日在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《國(guó)際傳熱傳質(zhì)雜志》發(fā)表。

　　薄液膜沸騰，是目前國(guó)際上前沿的可實(shí)現(xiàn)超高熱流密度散熱的方式，即利用冷卻液在熱源表面形成的超薄液膜持續(xù)沸騰，達(dá)到高效散熱目的。

　　“一些電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)，局部發(fā)熱量可達(dá)1000W/cm2以上，顯著高于常壓下沸水的熱流密度，傳統(tǒng)的風(fēng)冷、液冷等方式無(wú)法滿足散熱需求，一定程度上限制了設(shè)備性能的提升?！比A北電力大學(xué)教授、該團(tuán)隊(duì)成員冼海珍說(shuō)，“在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的2000W/cm2熱流密度，相當(dāng)于在1平方米面積上，1萬(wàn)臺(tái)功率為2千瓦的電熱爐同時(shí)發(fā)熱?！?/span>

　　華北電力大學(xué)杜小澤教授、陳林教授是該團(tuán)隊(duì)另兩名成員。他們介紹，在取得這一實(shí)驗(yàn)突破前，國(guó)際上已知的薄液膜沸騰研究的熱流密度，難以超過(guò)1500W/cm2。

　　團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)多年研究發(fā)現(xiàn)，在恒壓供液模式下，用于形成薄液膜的實(shí)驗(yàn)樣品容易破裂失效，但改為步進(jìn)增壓和連續(xù)增壓供液后，薄液膜沸騰的臨界熱流密度最終突破2000W/cm2。由此成功揭示出，優(yōu)化供液方式，可有效提升薄液膜沸騰的最終性能。該研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用后，有望更好保障電子設(shè)備、鋰電池等的安全性能。

責(zé)任編輯：沈馨蕊