(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210739746.9 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市金鸡 路1号 (72)发明人 李春泉　张皓　阎德劲　王玉斌　 林奈　尚玉玲　李雪斌　汤鸿宇　 文磊　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性 能评估方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于沸腾程度的液冷流 道沸腾散热系统性能评估 方法， 用于指导液冷流 道沸腾散热系统的设计。 先拟 定液冷流道沸 腾散 热系统设计方案， 利用fluent软件建立有限元仿 真模型， 获取液冷流道内传热介质气态、 液态体 积分数数据， 计算出沸腾程度评估函数Bq，将得 到的沸腾程度评估函数作为评价沸腾程度的指 标， 继而估算散热系统性能， 经过多次对比修正 得到液冷流道沸腾散热系统最佳设计方案， 实现 液冷流道沸 腾散热系统设计的流程化， 为液冷流 道沸腾散热系统的设计提供了帮助， 降低设计成 本， 提供了一种简单 快捷的方法。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114943126 A 2022.08.26 CN 114943126 A 1.基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： （1） 初步拟定液冷流道沸腾散热系统设计方案； （2） 对给定的散热系统设计方案， 利用fluent软件建立有限元仿真模型； （3） 利用有限元仿真模型进行计算， 得到不同载荷下， 液冷流道中的流体液、 汽态分布 数据； （4） 使用上述数据， 计算出沸腾程度评估函数Bq总= λ入Bq入+λ出Bq出+ ， Bq= ， Bq越大， 则液冷流道中的沸腾越剧烈， 沸腾程度越彻底； （5） 根据沸腾程度评估函数， 区分各流道中的沸腾流型， 评估散热系统的性能； （6） 重复步骤 （2） 至 （5） 进行多次数值模拟， 每次数值模拟时， 修正散热系统设计方案， 并改变步骤 （2） 中的有限元仿真模型， 记录当前设计方案的散热系统性能数据； （7） 通过多次对比， 得到 散热系统最佳性能时的液冷流道沸腾散热系统设计方案 。 2.根据权力要求1所述的基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方法， 其特 征在于， 所述步骤4 中沸腾程度评估函数， Bq总= λ入Bq入+λ出Bq出+ ， Bq= ， 式中vap 为该网格内气体 体积分数， λ为沸腾评估系数， 由液冷流道沸腾散热系统流道结构确定 。 3.根据权力要求1所述的基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方法， 其特 征在于， 使用沸腾程度评估函数作为评价沸腾程度的指 标， Bq越大， 则液冷流道中 的沸腾越 剧烈， 沸腾程度越彻底。 4.根据权力要求1所述的基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方法， 其特 征在于， 本实施例中， 直通形流道的液冷流道沸腾散热系统， 沸腾评估系数为： 入口流道 λ入= 0.4， 出口流道 λ出=1.2， 分支流道 λ分=0.7。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114943126 A 2基于沸腾 程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方 法 技术领域 [0001]本发明涉及沸腾传热领域， 具体涉及一种基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统 性能评估方法。 背景技术 [0002]随着科学技术的进步和生产 需要， 电子设备朝着微型化和集中化方向发展， 物理 尺寸的减小与元件功率的增加使电子设备的热流密度日益增高。 针对未来电子设备微型 化、 功率高的特点， 迫切需要一种适应电子 设备发展趋势的热管理系统。 液冷流道沸腾散热 系统利用了工质的潜热进行换热， 具有均温性好， 设备质量小， 稳定性好等优点， 是未来高 热流密度电子设备 的优选散热方案。 由于沸腾散热 的机理比较复杂， 传热效果受到沸腾流 型影响， 沸腾 时的液体流型是反应沸腾程度的重要参数， 同时流型又受到流道的结构参数 影响， 在进 行液冷流道沸腾散热系统设计时， 传热性能难以评估。 散热系统的传热性能可以 通过实验得到， 但沸腾流型无法观测， 同时多次实验浪费时间和金钱， 为解决以上问题， 提 出了一种基于沸腾程度的液冷流道沸腾散热系统性能评估方法， 定义了沸腾程度评估函数 Bq， 通过利用数值模拟的方法， 计算液冷流道沸腾散热系统工作时的沸腾程度， 区分流道内 沸腾流型， 实现液冷流道沸腾散热系统的性能评估， 为液冷流道沸腾散热系统的设计提供 了帮助， 降低了设计成本 。 发明内容 [0003]为解决上述技术问题， 本发明的目的旨在 提供一种基于沸腾程度的液冷流道沸腾 散热系统性能评估方法， 实现设计液冷流道沸腾散热系统的性能评估。 [0004]为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下： 基于沸腾程度的液冷流道沸腾 散热系统性能评估方法， 包括以下步骤： （1） 初步拟定液冷流道沸腾散热系统设计方案； （2） 对给定的散热系统设计方案， 利用fluent软件建立有限元仿真模型； （3） 利用有限元仿真模型进行计算， 得到不同载荷下， 液冷流道中的流体液、 汽态 分布数据； （4） 使用上述数据， 计算出沸腾程度评估函数Bq总= λ入Bq入+λ出Bq出+ ， Bq= ， Bq越大， 则液冷流道中的沸腾越剧烈， 沸腾程度越彻底； （5） 根据沸腾程度评估函数， 区分各流道中的沸腾流型， 评估散热系统的性能； （6） 重复步骤 （2） 至 （5） 进行多次数值模拟， 每次数值模拟时， 修正散热系统设计方 案， 并改变步骤 （2） 中的有限元仿真模型， 记录当前设计方案的散热系统性能数据； （7） 通过多次对比， 得到 散热系统最佳性能时的液冷流道沸腾散热系统设计方案 。 [0005]进一步的， 所述 步骤 （1） 的具体步骤为： 初步拟定液冷流道沸腾散热系统设计方案， 包括散热系统尺寸， 热源类型、 位置、说　明　书 1/4 页 3 CN 114943126 A 3