一种液态金属对流换热系数检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107677698A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201610622549.3(22)申请日2016.08.01(71)申请人中国电力科学研究院地址100192北京市海淀区清河小营东路15号申请人国家电网公司(72)发明人李振明刘伟赵勇青(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司11271代理人徐国文(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种液态金属对流换热系数检测装置(57)摘要本发明提供一种液态金属对流换热系数检测装置，包括：由对流换热器(2)、换热器(3)、蠕动泵(5)和净化器(6)依次连接组成的液态金属循环回路；所述对流换热器(2)相互对立的两面分别与热源(1)和真空腔均热器(14)贴合；所述热源(1)设有温度采集模块(7)和功率计(8)；所述净化器(6)中的净化剂包括液态金属(11)、偏硅酸溶液(12)和植物油(13)；该发明采用蠕动泵(5)来驱动液态金属；所述蠕动泵(5)采用非接触式的驱动方式，有效解决了液态金属对传统泵叶轮的腐蚀问题。CN107677698ACN107677698A权利要求书1/1页1.一种液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：由对流换热器(2)、换热器(3)、蠕动泵(5)和净化器(6)依次连接组成的液态金属循环回路；所述对流换热器(2)相互对立的两面分别与热源(1)和真空腔均热器(14)贴合；所述热源(1)设有温度采集模块(7)和功率计(8)；所述净化器(6)中的净化剂包括液态金属(11)、偏硅酸溶液(12)和植物油(13)。2.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述对流换热器(2)、换热器(3)、蠕动泵(5)、净化器(6)通过液态金属管道(10)连接。3.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述热源(1)、对流换热器(2)和真空腔均热器(14)均为板式；所述对流换热器(2)为一金属平板，其内设有液态金属流道。4.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述换热器(3)与散热器(4)贴合；所述换热器(3)内设有液态金属流道。5.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述热源(1)为电加热热源；所述功率计(8)与电源(9)连接。6.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述真空腔均热器(14)内工质为丙酮；所述真空腔均热器(14)与对流换热器(2)的贴合面涂抹有镓铟锡合金层，按质量百分比计，所述镓铟锡合金各组分的量为镓65％，铟23％，锡11％，硫酸亚锡1％。7.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述对流换热器(2)和换热器(3)材质为T2紫铜。8.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述液态金属(11)为熔点为负5摄氏度，热容为530J/kg/K的镓铟锡锌铋铝合金。9.如权利要求8所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述镓铟锡锌铋铝合金，按质量百分比计，各组分的量分别为镓63％，铟21％，锡10％，锌2％，铋3％，铝1％。10.如权利要求1所述的液态金属对流换热系数检测装置，其特征在于，所述液态金属(11)中添加质量分数为0.01％的镓酸锌粉末。2CN107677698A说明书1/4页一种液态金属对流换热系数检测装置技术领域[0001]本发明涉及热力交换技术，具体涉及一种液态金属对流换热系数检测装置。背景技术[0002]液态金属是由一种或多种低熔点金属组成的具有独特热物理性质的合金。液态金属不仅能在高性能服务器、台式机、工控机、笔记本电脑以及通讯基站的芯片热管理中获得广泛应用，而且还将在诸多关键领域扮演不可或缺的角色，如：先进能源领域(工业余热利用、太阳能热发电、聚焦光电池冷却、燃料电池等)、航空热控领域(卫星、热防护)、光电器件领域(如投影仪、功率电子设备等)、LED照明领域以及近年来发展迅速的微/纳电子机械系统、生物芯片以及电动汽车等。[0003]液态金属散热技术是近年来热管理领域取得的突破性创新成果。由于液体金属具有远高于水、空气及许多非金属介质的热导率(为水的数十倍，空气的数千倍)，采用液态金属的散热器相对传统水冷可实现更加高效的热量输运及极限散热能力。同时，金属的高电导特性使其可采用无任何运动部件的电磁泵驱动。因此，驱动效率更高，能耗更低，且无噪音。除此之外，液态金属不易蒸发，不易泄漏，安全无毒，物化性质稳定，极易回收，是一种非常安全合适的流动工质，可保证散热系统的高效，长期，稳定运行。[0004]总体而言，液态金属最