2. S. Downing, "An Integrated Cooler for High Heat Flux Electronics," IPACK2001-15783, July 2001.

　　图4给出了随非凝聚气体量的增进，阻塞尺寸和组件温度变革纪律。

　　为了在不消电扇的前提下办理题目，回收了一个1cm直径的铜－水热管，置于PCB板和安装板间。热管贯串在发烧芯片的下面，带有2个90度的弯头以增大与板间的打仗尺寸，管的总长高出了36cm。

　　这是一个迭代算法——阻塞的当前尺寸影响蒸汽与壁面间的热导G，热导又影响饱和蒸汽温度Tvap，饱和蒸汽温度又用来确定管压并最终影响气体阻塞的尺寸。算法的伟大性在于气体具有非同等的温度场，使得在以上的公式中都必需计入每一个阻塞或部门阻塞区的内地工质的分压。也就是说，在每一个阻塞区，流体温度越高、存在的气体越少。这导致在管道也许的冷区（气体阻塞区）必要较高的判别率（有限元、离散化）。

或 Gi = Hc*Ai　　　　(Ti < Tvap)

　　应有的一步是什么？什么能逾越氛围冷却？单相液体活动冷却也许是代表这种科技前进的一小步（ref1-2），尽量今朝密封热管如故作为氛围冷却的有用帮助本领受到接待。一些组织已经揣度，假如向体系内插手流体的阻碍必然要降服的话，那么该当跳过单相体系直接行使两相体系，由于它们具有更低流速和更高传热系数。这样的两相体系包罗“被动的”（不消泵和压缩机的）热管、回路热管和回路热虹吸，以及“主动的”泵驱动的两相冷却剂回路包罗蒸发喷淋冷却器（ref3）。其他人（ref4）以为，既然不怕贫困地回收了两相体系，我们更该当开拓汽化制冷体系的潜能并最终消除散热通道上的终极极限：半导体节与情形间的温差。

David A. Johnson, Jane Baumann,Brent Cullimore,

　　基于同样的缘故起因，追踪回路的压降也很是重要。也许并非固有属性，整个回路的热阻因为体系对液体侧冷热变革的敏感性，在重力场内变得依靠于管路的朝向。

4. C.E. Bash, "Analysis of Refrigerated Loops for Electronics Cooling" IPACK2001-15619, July 2001.

　　当电子装备的氛围冷却到达手段极限后，回收的下一代冷却技能很也许就是热管和单相、两相冷却剂回路（包罗也许的回路热虹吸、喷淋制冷、蒸汽压缩制冷轮回和回路热管）。这些技能规模并不得当回收2D/3D计较活动动力学(CFD)软件举办计划和说明，同样传统的收集表示图范例的模仿要领在面临这种有着伟大几许布局的热/布局模子时也显得很是鸠拙。

　　沿着流向计入了每一点处的能量和质量（以及组分等）守恒。换热系数能以准2D情势沿着管道周向变革，同样依据的是履历公式。在径向或沿着周向没有分别流体节制体，从而形成了简朴、能快速求解的收集系统。

　　回路热管与传统热管的事变机理沟通，可是蒸汽和液体别离流入简朴的、小直径管道使得回路热管的运行和应用与传统热管有着很是显著的区别。将驱动力项断绝到一个齐集的地区（蒸发器）意味着不只能回收多变革、可调解的管线，缸筒，并且可以或许行使小孔毛细原料，有用地消除了很多因为重力和朝向缘故起因造成的热管不能行使的题目，与热虹吸装备差异，回路热管并不要求热源必需位于冷源的上面。

　　一些其余的2D/3D软件提供了流体活动收集。除了一个特例（Ref6）外，大大都这类软件都需将流速和换热系数等参数作为输入给出，更差的是，2D/3D热几许体间的内部接洽必要手动发生。部门软件回收表示图范例的GUI描写流体活动题目，与热模子相干的曲面和实体可能不存在可能过于简化。这些软件开拓的重点可能在于1D流体模仿，可能在于3D热模仿，可是没有一个软件同时包罗了这两种成果。

5. T. Panczak et al, Thermal Desktop User’s Manual (PDF file).

　　回收简朴的热阻/热容收集模仿回路热管并欠稳当，首要是因为回路热管中存在的两相活动和冷凝进程的精确模仿是模子乐成的要害。在回路热管中，不只精确模仿冷凝器很重要（详细讲，过冷量），并且计入看起来很小的沿着液体管线和赔偿箱（与蒸发器在一路的大容积箱）的热收入和支出也很是要害，尤其在低功率下。回路热管存在着相同“三极管”的放大效应：在液体管线或赔偿箱上的1W加热功率能造成整个回路热阻（对付小的LHP量级凡是在0.01到0.05K/W间）的减半或更加。在过冷度计较中，1W的毛病也有相同的功效（，个中m为回路质量流率）。

　　荣幸的是，回路热管机能并不明明受到非凝聚气体发生的影响（除了启动时，见Ref13）。启动（短时刻效应）瞬态长短常伟大的(Ref 14)，一样平常的热瞬态进程都能被较量轻易的模仿，只要两相说明软件应承准稳态两相水力学与瞬态热布局相应耦合。

图3: 热管品格降落参数化研究

　　图5给出了体系机能的描写，作为比拟，同时给出了上例中没有气体时传统热管体系的最终功效。位于PCB板右下方的蒸发器和赔偿箱以2D壳单位可视情势给出。蒸发器（而不是赔偿箱）与PCB板的等温热管毗连，等温热管仍在PCB板内存在（固然在图中为了停止混乱而未表现），这个热管不再作为传输装置，以是也不再延迟至整个电路板。

图2: 芯片到翅片热管（贴在有限差分平板上的2D柱体壳）

逾越氛围冷却

　　同样重要的是能以与贩卖商提供的品级分类表名目相容的情势，给出热管的传热功率功效：在长度偏向上的热功率积分值（Q*Leff）。在给定的安详系数下，这也就是凡是为确保热管没有超出运行极限而必需做的事变。在计划平行分列的热管组（可能冗余计划）以确保每一个热管都能在吻合载荷下事变时，功率－长度乘积同样很重要。

　　基于以上缘故起因，一些CFD供给商已经开始提供1D活动模仿更换器材，也是意识到了以上的范围性也许在将来的许多年内都将难以办理。

　　因为两个错误观念使得热管的模仿被以为是太难了。起首因为装备是“两相”的，以是完备的两相热力学模仿是必需的。固然完备的流体力学办理方案能应用在LHPs（见下面），但回收它们做热管体系级模仿有些“大材小用”了。纵然在热管自身的计划进程中（比拟于它们在其余体系热计划中的应用），很多厂商也只是回收简化的要领。

　　固然电子封装行业对回路热管的乐趣越来越大，但这里选择回路热管(LHPs)只是用来接头1D流体模仿技能。单相和其余范例的两相回路(包罗蒸汽压缩轮回)同样也能作为技能先容的案例。

　　可是，在自由来流（绕流）的近壁界线层内，必要相对较小的CFD单位和有限容积，计较资源的需求凡是跟着判别率的增进而以几许纪律增进。在绝热的管道活动中，CFD单位在整个模子中都必需很是小，在有传热的管流中，大大都CFD软件必要更风雅的单位以停止近壁处计较耦合换热量时呈现大的偏差项。对付包罗整个冷却剂回路的真实伟大体系而言，这种求解的本钱太高了，也使得瞬态说明险些不行能，举办参数化说明和迭代稳态计较更是不消提了。究竟上，险些没有CFD软件能提供完备的参数化模子说明手段：模子和有限元的改变在两次运行间、更不必说在每次运行进程中都是很难实现的。