突破2000W/cm2！我國科學家刷新紀錄
來源：科技日報 時間：2024-03-18 17:37
手機電腦、儲能電池等器件設備運行過程中，必然伴隨發熱現象。實現更高效散熱，是多個行業迫切需要解決的難題。華北電力大學科研團隊在新型散熱機制——薄液膜沸騰研究方面，成功實現了超過2000W/cm2的超高熱流密度，刷新國內外目前已知的相關公開紀錄，有望進一步提升器件設備散熱效果。該成果近日在權威學術期刊《國際傳熱傳質雜志》發表。
華北電力大學科研團隊在調試薄液膜沸騰實驗系統。受訪者供圖
薄液膜沸騰，是目前國際上前沿的可實現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沸騰，達到高效散熱目的。
“一些電子設備運行時，局部發熱量可達1000W/cm2以上，顯著高于常壓下沸水的熱流密度，傳統的風冷、液冷等方式無法滿足散熱需求，一定程度上限制了設備性能的提升。”華北電力大學教授、該團隊成員冼海珍說，“在實驗中實現的2000W/cm2熱流密度，相當于在1平方米面積上，1萬臺功率為2千瓦的電熱爐同時發熱。”
華北電力大學杜小澤教授、陳林教授是該團隊另兩名成員。他們介紹，在取得這一實驗突破前，國際上已知的薄液膜沸騰研究的熱流密度，難以超過1500W/cm2。
團隊歷經多年研究發現，在恒壓供液模式下，用于形成薄液膜的實驗樣品容易破裂失效，但改為步進增壓和連續增壓供液后，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。該研究成果轉化應用后，有望更好保障電子設備、鋰電池等的安全性能。
責任編輯：沈馨蕊
