定形相变材料温控精度的影响因素分析

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1、第23卷第1期航天器工程V01．23No．11111生!旦墨里垒堡堡堡垦垒里!垦堕鱼!盟垦垦垦!堕鱼!i定形相变材料温控精度的影响因素分析程文龙冯建辉谢标(中国科学技术大学热科学和能源工程系，合肥230027)摘要定形相变材料能够解决传统相变材料泄漏、传热性能差等问题，在电子元器件温控等领域具有较好的应用前景，但其温控精度受到相变材料物性参数、外界环境等因素的影响明显。本文通过建立定形相变材料的传热模型，在实验研究和数值分析的基础上分析各参数对温控精度的影响。研究结果显示定形相变材料热导率对温控精度的影响较大，温控精度随热导率的增加而提高；温控精度随加热功率的增加而

2、降低，且当热导率小于1．76W·m．1·K_1时温控精度降低明显；随相变温度宽度增加，相变材料的温控精度降低；相变材料厚度的增加导致温控精度降低。关键词定形相变材料；温控精度；物性参数；数值分析中图分类号：V416．4文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．01．009StudiesofInfluenceFactorsonTemperatureControlPrecisionofShape-stabilizedPhaseChangeMaterialsCHENGWenlongFENGJianhuiXIEBiao(Departm

3、entofThermalScienceandEnergyEngineering，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，China)Abstract：Shape—stabilizedphasechangematerialswhichcanbeusedtoresolvetheproblemssuchastraditionalphasechangematerialleakageandheattransferperformance，haveagoodapplica—tionprospectinareassuc

4、haselectronictemperaturecontrol，however，thetemperaturecontrolprecisionaregreatlyeffectedbyphasechangematerialphysicalparameters，externalenvironmentandotherfactors．Bysettingupaheattransfermodeloftheshape—stabilizedphasechangemateri—als，thispaperanalyzestheinfluenceofvariousparametersont

5、hetemperaturecontr01precisiononthebasisofexperimentalstudyandnumericalanalysis．Theresultsofthestudyshowthatthermalconductivityoftheshape—·stabilizedphasechangematerialshasgreatinfluenceontemper——aturecontrolprecision，whichriseswiththeincreaseofthethermalconductivity；temperaturecontrolp

6、recisionisdecreaseswiththeincreaseoftheheatingpower．Whenthethermalconduc—tivityislessthan1．76W·m1·K～。thetemperaturecontrolprecisionisreducedobviously．Anditreduceswiththeincreaseofheatingpower，withtheincreaseofwidthofphasetransitiontern—peratureandthethicknessofphasechangematerials．Keyw

7、ords：shape—stabilizedphasechangematerials；temperaturecontrolprecision；physicalpropertyparameter；numericalanalysis收稿日期2013—12—13；修回日期：2013—12-31作者简介：程文龙，男，博士，副教授，主要从事传热传质，空间热控，热物性等方面的研究。Email：wlcheng@ustc．edu．cn。航天器工程23卷1引言随着近年来电子设备13趋集成化和高功率化，传统散热方式已不能完全满足电子设备的温控要求。相变材料由于具有储能密度大、相变时温