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)、科學研究等各種領(lǐng)域。冰融化和冰升華均可用于冷卻。實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，常借助空氣或水作中間介質(zhì)以吸收貝冷卻對象的潛熱。此時，換熱過程發(fā)生在水或空氣與冰表面之間。被冷卻物體所能達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）。空氣到冰表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與二者之間的溫度差以及空氣的運動情況有關(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）的半導體材料組成環(huán)路時，則珀爾貼效應(yīng)會更為顯著。利用這種原理，科學家們造出了半導體制冷片。通過半導體制冷片，冷端的熱量將被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度升高，從而起到制冷散熱的作用。美國《未來科學家》雜志預(yù)測，下世紀初半導體制冷在家用產(chǎn)品上有50%進入家庭。

    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程的吸熱。冰鹽融化過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一步溶化，并通過其表層的鹽水膜與被冷卻對象發(fā)生熱交換。這樣的過程一直進行到冰的全部融化，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

    近代科學研究中心為了冷卻紅外探測器、射線探測器、機載紅外設(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象的熱負荷。通過改變升華氣體的流量來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的被壓和溫度，就可以保持一個特定的溫度。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象的熱負荷決定，有達1年之久的。固體升華制冷的主要優(yōu)點是升華潛熱大，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：順磁體絕熱去磁過程中，其溫度會降低。從機理上說，固體磁性物質(zhì)（磁性離子構(gòu)成的系統(tǒng)）在受磁場作用磁化時，系統(tǒng)的磁有序度加強（磁熵減小），對外放出熱量；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)在磁場施加與除去過程中所出現(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年杰克實現(xiàn)了絕熱去磁制冷。從此，在極低溫領(lǐng)域（mK級至16K范圍）磁制冷發(fā)揮了很大作用。現(xiàn)在低溫磁制冷技術(shù)比較成熟。美國、日本、法國均研制出多種低溫磁制冷冰箱，為各種科學研究創(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)檢測和數(shù)處理系統(tǒng)中，磁制冷還用在氦液化制冷機上。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、噪聲小，小型、量輕等優(yōu)點，進一步擴大其高溫制冷應(yīng)用很有誘惑力，目前十分重視高溫磁制冷的開發(fā)