奈米流體應用於噴霧熱傳之臨界熱通量研究.pptVIP

姓名：林宗翰 奈米流體應用於噴霧熱傳之臨界熱通量研究 目錄 實驗動機 過去實驗 實驗設備 實驗結果 未來實驗方向 研究動機(1) 近年來，隨著元件面積精緻微小且高功率化，散熱儼然成為最重大的問題，而如何將電子元件本身產生的高熱通量移除，已成為工程領域最嚴峻的挑戰。而現今不論是工作流體或微結構都已達一定的散熱程度，故如何提升散熱效能更是目前必須解決的問題。 現今雙相冷卻技術被認為最具有潛能的冷卻技術，一般使用池沸騰(Pool Boiling)與噴霧冷卻法(Spray Cooling)，許多的實驗研究證實噴霧冷卻法的熱傳率遠高於池沸騰。故實驗選擇研究噴霧冷卻法。 研究動機(2) 現今許多文獻指出在流體中加入懸浮的固體金屬粒子，會很明顯的展現其比一般的熱傳流體更能增加熱傳的特性。其一是因為改變流體性質。其二是固態金屬之熱傳導性穩穩的大於液體，能夠更有效的傳走熱量。 雖然奈米流體能有效提升熱傳效率，但時間一久，奈米流體會出現沉澱還有堵塞的現象，造成熱傳效果下降，故如何選擇最佳的奈米流體濃度及成為一很大的課題。 研究動機(3) 研究熱傳問題時，有兩大熱傳性能特別受到重視，其一為熱傳係數，另一個則是臨界熱通量(Critical Heat Flux, CHF)。所謂臨界熱通量，即當熱通量提高到某程度時，熱表面會因為蒸發速度過快，使熱表面溫度會急遽上升，造成燒毀甚至更嚴重之情形發生，在工程設計上是一個非常重要的參數。 過去實驗 實驗使用一機台，其運作方式為對熱表面進行噴擊，噴擊液體使用去離子水加入奈米粒子調配各種濃度。加熱器使用電加熱器，以利於調整發熱功率及計算熱通量。量測溫度使用T-type熱電偶線，配合MV200溫度記錄器來量測。加熱表面使用砂紙研磨，利用白光干涉儀檢查表面粗糙度。最後經SEM、EDS和液滴靜態接觸角量測儀，來分析熱表面的變化，和解釋其物理意義。實驗設備如下。 實驗設備 實驗結果 EDS分析 試片接觸角量測 未來研究方向 持續研究找出臨界熱通量之點，並研究出對應之方法，為奈米噴霧冷卻法找出適合的工作範圍以便產界或其他人實驗使用。 將實驗時間拉長至10天、20天、30天……研究使用奈米噴霧法是否會因時間拉長而造成別種效應。 使用別種奈米粒子，是否能找出更佳、更有效的奈米流體。 尋找奈米流體之最佳濃度，是否能有一濃度能使熱傳效率最佳，且造成的負面效應最低。 Thank you for your attention