液冷機箱的流道優化設計與散熱性能研究*

李維天 張育棟 董陽陽

（1.中國電子科技集團公司第二十研究所 西安 710068）（2.西安電子科技大學電子工程學院 西安 710071）

1 引言

ATR機箱常應用于艦載、機載、車載等運載平臺上。在機箱總功耗較小的情況下，間接風冷散熱方式可以解決內部散熱問題，此時機箱內部單個模塊功耗一般小于50W，機箱總功耗一般小于400W。隨著技術的發展，單個模塊的功耗增至100W，多則達到150W，若繼續采用間接風冷方式，將無法滿足散熱需求；此時可采用間接液體冷卻技術，即冷卻液不與電子元器件直接接觸，通過傳導冷卻方式將內部熱量帶走［1］。在艦載環境中，液冷散熱方式已逐漸代替風冷散熱方式，大規模采用該技術已成為未來的趨勢［2～4］。相比于風冷式散熱方式，液冷散熱方式具備噪音低、散熱好和結構緊湊等優點。

2 液冷機箱內部模塊的散熱方式

模塊在液冷機箱內的安裝方式如圖1所示，模塊插入液冷機箱后，通過擰緊鎖緊器來固定，此時模塊右側邊沿部分與機箱插槽導軌緊密貼合。

圖1 模塊在液冷機箱內的安裝示意圖

液冷機箱內部熱量傳導路徑如圖2所示：電子元器件產生的熱量通過模塊金屬盒體傳導至機箱側壁板，最終傳導至冷卻液［5～7］。

圖2 機箱內熱流方向圖

間接液體冷卻的電子元器件散熱設計，原則是保證有一條低熱阻熱流通路［1］。機箱的熱設計輸入參數主要決定于內部模塊的電子元器件的發熱功率和熱流密度，而這些數據往往在項目設計初難以準確的……