電腦泡在魚缸里 最變態(tài)散熱創(chuàng)意比拼

● 冰相變冷卻

    冰相變冷卻是最早使用的降溫方法，現(xiàn)在仍在廣泛應(yīng)用于日常生活、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究等各種領(lǐng)域。冰融化和冰升華均可用于冷卻。實(shí)際主要是利用冰融化的潛熱。

    制冷原理：常壓下冰在0攝氏度融化，冰的汽化潛熱為335kj/kg，能夠滿足0攝氏度以上的制冷要求。冰冷卻時(shí)，常借助空氣或水作中間介質(zhì)以吸收貝冷卻對(duì)象的潛熱。此時(shí)，換熱過(guò)程發(fā)生在水或空氣與冰表面之間。被冷卻物體所能達(dá)到的溫度一般比冰的溶解溫度高5-10攝氏度。厚度10厘米左右的冰塊，其比表面積在25-30平方米/立方米之間。為了增大比表面積，可以將冰粉碎成碎冰。水到冰的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為116W/（平方米*K）?？諝獾奖砻娴谋砻?zhèn)鳠嵯禂?shù)與二者之間的溫度差以及空氣的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)。

● 冰鹽相變冷卻

    若采用兩種不同型（一為電子型、另一為空穴型）的半導(dǎo)體材料組成環(huán)路時(shí)，則珀?duì)栙N效應(yīng)會(huì)更為顯著。利用這種原理，科學(xué)家們?cè)斐隽税雽?dǎo)體制冷片。通過(guò)半導(dǎo)體制冷片，冷端的熱量將被移到熱端，導(dǎo)致冷端溫度降低，熱端溫度升高，從而起到制冷散熱的作用。美國(guó)《未來(lái)科學(xué)家》雜志預(yù)測(cè)，下世紀(jì)初半導(dǎo)體制冷在家用產(chǎn)品上有50%進(jìn)入家庭。

    冰鹽是指冰和鹽類的混合物。用冰鹽制作制冷劑可以獲得更低的溫度。

    冰鹽冷卻是利用冰鹽融化過(guò)程的吸熱。冰鹽融化過(guò)程的吸熱包括冰融化吸熱和鹽溶解吸熱這兩種作用。起初，冰吸熱在0攝氏度下融化，融化水在冰表面形成一層水膜；接著，鹽溶解于水，變成鹽水膜，由于溶解要吸收溶解熱，造成鹽水膜的溫度降低；繼而，在較低的溫度下冰進(jìn)一步溶化，并通過(guò)其表層的鹽水膜與被冷卻對(duì)象發(fā)生熱交換。這樣的過(guò)程一直進(jìn)行到冰的全部融化，與鹽形成均勻的鹽水溶液。 冰鹽冷卻能到達(dá)的低溫程度與鹽的種類和混合物中鹽與水的比例有關(guān)。工業(yè)上應(yīng)用最廣的冰鹽是冰塊與工業(yè)食鹽NaCl的混合物。

● 其他固體升華冷卻

    近代科學(xué)研究中心為了冷卻紅外探測(cè)器、射線探測(cè)器、機(jī)載紅外設(shè)備等的需要。采用了固態(tài)制冷劑升華的制冷系統(tǒng)。其制冷溫度取決于固體的種類、系統(tǒng)中的壓力和被冷卻對(duì)象的熱負(fù)荷。通過(guò)改變升華氣體的流量來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的被壓和溫度，就可以保持一個(gè)特定的溫度。這種制冷系統(tǒng)的工作壽命由固體制冷劑的用量和被冷卻對(duì)象的熱負(fù)荷決定，有達(dá)1年之久的。固體升華制冷的主要優(yōu)點(diǎn)是升華潛熱大，制冷溫度低，固體制冷劑的貯存密度大。

● 電磁制冷

    早在1907年郎杰斐（P.Langevin）就注意到：順磁體絕熱去磁過(guò)程中，其溫度會(huì)降低。從機(jī)理上說(shuō)，固體磁性物質(zhì)（磁性離子構(gòu)成的系統(tǒng)）在受磁場(chǎng)作用磁化時(shí)，系統(tǒng)的磁有序度加強(qiáng)（磁熵減小），對(duì)外放出熱量；再將其去磁，則磁有序度下降（磁熵增大），又要從外界吸收熱量。這種磁性離子系統(tǒng)在磁場(chǎng)施加與除去過(guò)程中所出現(xiàn)的熱現(xiàn)象稱為磁熱效應(yīng)。1927年德貝（Debye）和杰克（Giauque）預(yù)言了可以利用此效應(yīng)制冷。1933年杰克實(shí)現(xiàn)了絕熱去磁制冷。從此，在極低溫領(lǐng)域（mK級(jí)至16K范圍）磁制冷發(fā)揮了很大作用?，F(xiàn)在低溫磁制冷技術(shù)比較成熟。美國(guó)、日本、法國(guó)均研制出多種低溫磁制冷冰箱，為各種科學(xué)研究創(chuàng)造極低溫條件。例如用于衛(wèi)星、宇宙飛船等航天器的參數(shù)檢測(cè)和數(shù)處理系統(tǒng)中，磁制冷還用在氦液化制冷機(jī)上。而高溫區(qū)磁制冷尚處于研究階段。但由于磁制冷不要壓縮機(jī)、噪聲小，小型、量輕等優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步擴(kuò)大其高溫制冷應(yīng)用很有誘惑力，目前十分重視高溫磁制冷的開發(fā)