99久久丫E6,亚洲乱码精品久久久久..

科技前沿

學(xué)院首頁 > 探索發(fā)現(xiàn) > 科技前沿

新聞中心

學(xué)生園地

探索發(fā)現(xiàn)

合作動(dòng)態(tài)

王如竹教授團(tuán)隊(duì)提出基于吸附的發(fā)汗蒸發(fā)冷卻技術(shù)，有效用于5G通訊基站的熱管理

發(fā)布時(shí)間：2023-11-01 閱讀：1322

近日，上海交通大學(xué)王如竹教授領(lǐng)銜的“能源-水-空氣”交叉學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)ITEWA（Innovation Team for Energy, Water & Air）在Cell姊妹刊Device上發(fā)表了題為“Passive thermal management of electronic devices using sorption-based evaporative cooling”的研究論文。論文針對(duì)5G通信基站高負(fù)荷下的散熱問題，提出了一種基于吸附的被動(dòng)散熱技術(shù)，有望打破原有被動(dòng)散熱技術(shù)瓶頸，為未來電子設(shè)備散熱提供新機(jī)遇。制冷與低溫工程研究所博士生劉浩然和余佳琦是論文的共同第一作者，王如竹教授為通訊作者。

隨著電子設(shè)備熱流密度不斷提升，熱管理已經(jīng)成為制約電子設(shè)備發(fā)展的主要瓶頸。從實(shí)際應(yīng)用角度看，散熱能力決定了設(shè)備的性能能夠發(fā)揮的程度。對(duì)于部分設(shè)備，如手機(jī)和通信基站等，受限于其特殊的使用場(chǎng)景，往往只能通過熱輻射和自然對(duì)流等被動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)散熱。經(jīng)過持續(xù)數(shù)年的發(fā)展，上述被動(dòng)散熱技術(shù)已很難進(jìn)一步強(qiáng)化。為此，急需尋找新方法以滿足未來電子設(shè)備的要求。

本文提出的一種基于吸附的被動(dòng)散熱技術(shù)，類似哺乳動(dòng)物通過汗液蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)自身散熱，當(dāng)設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，吸附劑涂層在高溫下發(fā)生水分解吸，并帶走一部分熱量。而當(dāng)設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，吸附劑涂層可自發(fā)地從周圍環(huán)境中吸附水分子，實(shí)現(xiàn)再生過程。除環(huán)境溫度外，環(huán)境濕度也可作為潛在的資源用于電子設(shè)備散熱。本文中，研究人員基于新型復(fù)合吸附劑LiCl@ACF，在小型樣機(jī)和實(shí)際5G基站上分別探究了上述基于吸附的蒸發(fā)冷卻技術(shù)的可行性。基于小型樣機(jī)的室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn)皆表明，本文提出的冷卻策略可使散熱器表面溫度最多降低20 ^oC，等效冷卻功率最大為602 W/m²。相應(yīng)CFD仿真結(jié)果進(jìn)一步證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，并表明在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，解吸、熱輻射和自然對(duì)流對(duì)約占總散熱量的22%、23%和55%。實(shí)際5G基站實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明，盡管商用設(shè)備散熱器已經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)，本文提出的冷卻策略仍然可以使得設(shè)備整體溫度降低5 - 8 ^oC，相當(dāng)于在表面溫度一定的情況下設(shè)備的性能提升13 - 21%。

王如竹教授領(lǐng)銜的ITEWA“能源-水-空氣學(xué)科交叉”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于解決能源、水、空氣交叉領(lǐng)域的前沿基礎(chǔ)性科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)，旨在通過學(xué)科交叉實(shí)現(xiàn)材料-器件-系統(tǒng)層面的整體解決方案，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)近年來在Science, Joule, EES, Nature Water, Nature Communications, Advanced Materials, Device等高水平期刊發(fā)表系列跨學(xué)科交叉論文。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.device.2023.100122

供稿：制冷與低溫工程研究所

返回列表

上海交大ITEWA團(tuán)隊(duì)提出熱質(zhì)有序傳輸?shù)碾p定向分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)吸附材料，助力規(guī)模化高效空氣取水

制冷與低溫工程研究所ITEWA團(tuán)隊(duì)提出太陽能蒸發(fā)的溶質(zhì)置換策略