Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 60828 ГИДРОДИНАМИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЭНЕРГЕТИКА ГИДРОДИНАМИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЭНЕРГЕТИКА О ВОЗМОЖНОСТЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В ИСПАРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОНАГРУЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ О ВОЗМОЖНОСТЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В ИСПАРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОНАГРУЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Лопатин А А Лопатин А А alekseylopatin@yandex.ru КНИТУ им. А.Н. Туполева (КАИ) ru КНИТУ им. А.Н. Туполева (КАИ) ru 01 08 2025 01 08 2025 16 8 109 115 19 04 2023 https://vestniktu.ru/en/nauka/article/60828/view

Представлен краткий обзор по вопросам интенсификации теплоотдачи при взаимодействии различных теплоносителей с обогреваемой поверхностью. Показаны результаты экспериментального исследования теплоотдачи при кипении импактных струй фреона R -134а на мини и микро оребренных поверхностях в условиях стационарного нагрева применительно к испарительным системам охлаждения теплонагруженных элементов радиоэлектронного оборудования. Выявлено влияние формы теплообменной поверхности на теплоотдачу и термическое сопротивление.

The short review concerning the intensification of heat emission at interaction different heat transfers with a warmed surface is presented. Results of an experimental research of heat transfer are shown at boil impinging jets of Freon R-134a on mini- and microribbed surfaces in conditions of stationary heating with reference to evaporate cooling systems of high-power components of radio-electronic equipments. Influence of the form of a heat exchange surface on heat emission and thermal resistance is revealed.

испарительное охлаждение интенсификация теплоотдачи мини и микро оребрение steam cooling heat emission intensification mini- and micro ribing испарительное охлаждение интенсификация теплоотдачи мини и микро оребрение steam cooling heat emission intensification mini- and micro ribing

Лопатин А.А., Осипова В.И. Результаты экспериментальных исследований кипения фреона R-134а на миниоребренных поверхностях // Труды Академэнерго. №2, 2011, с.71-79. Lopatin A.A., Osipova V.I. Rezul'taty eksperimental'nyh issledovaniy kipeniya freona R-134a na miniorebrennyh poverhnostyah // Trudy Akademenergo. №2, 2011, s.71-79. Идрисова Г.И., Лопатин А.А., Осипова В.И. Интенсификация теплообмена при кипении фреона R-134а на мини- и микрошероховатых поверхностях // Научно-технический вестник Поволжья, №1, 2011, с.26-30. Idrisova G.I., Lopatin A.A., Osipova V.I. Intensifikaciya teploobmena pri kipenii freona R-134a na mini- i mikrosherohovatyh poverhnostyah // Nauchno-tehnicheskiy vestnik Povolzh'ya, №1, 2011, s.26-30. Кириллов П.Л., В.В. Привезенцев, Е.В. Соловьев. Исследование закономерностей отвода высоких тепловых потоков в режиме кипящих струй // РНКТ, Москва, с.107-110. Kirillov P.L., V.V. Privezencev, E.V. Solov'ev. Issledovanie zakonomernostey otvoda vysokih teplovyh potokov v rezhime kipyaschih struy // RNKT, Moskva, s.107-110. Попов И.А., Щелчков А.В., Яркаев М.З., Рыжков Д.В., Ульянова Р.А. Теплогидравлическая эффективность профилированных труб с 2D и 3D шероховатостью при переходных режимах течения // Вестник Казанского технологического университета, №16, 2012г, с.56-60. Popov I.A., Schelchkov A.V., Yarkaev M.Z., Ryzhkov D.V., Ul'yanova R.A. Teplogidravlicheskaya effektivnost' profilirovannyh trub s 2D i 3D sherohovatost'yu pri perehodnyh rezhimah techeniya // Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta, №16, 2012g, s.56-60. Давыдов А.В., Бронская В.В., Зиннатуллин Н.Х. Гидродинамика тонкопленочного центробежного теплообменника // Вестник Казанского технологического университета, №23, 2012г, с.145-148. Davydov A.V., Bronskaya V.V., Zinnatullin N.H. Gidrodinamika tonkoplenochnogo centrobezhnogo teploobmennika // Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta, №23, 2012g, s.145-148. Amon C.H., et al. Microelectromechanical system-based evaporative thermal management of high flux electronics // Transactions of the ASME. Journal of Heat Transfer, 127 (1), 66-75. Amon C.H., et al. Microelectromechanical system-based evaporative thermal management of high flux electronics // Transactions of the ASME. Journal of Heat Transfer, 127 (1), 66-75. Fabbri M., Dhir V., Optimized heat transfer for high power electronic cooling using arrays of microjets // J. of Heat Transfer, Vol. 127, pp. 760-769. Fabbri M., Dhir V., Optimized heat transfer for high power electronic cooling using arrays of microjets // J. of Heat Transfer, Vol. 127, pp. 760-769. Li C.-Y., Garimella S.V. Prandtl-number effects and generalized correlations for confined and submerged jet impingement // Int. J of Heat and Mass Transfer, Vol. 44, pp. 3471-3480. Li C.-Y., Garimella S.V. Prandtl-number effects and generalized correlations for confined and submerged jet impingement // Int. J of Heat and Mass Transfer, Vol. 44, pp. 3471-3480. Pan P., Webb B. W. Heat transfer characteristics of arrays of free-surface liquid Jets // J. of Heat Transfer, Vol. 117, pp.878-883. Pan P., Webb B. W. Heat transfer characteristics of arrays of free-surface liquid Jets // J. of Heat Transfer, Vol. 117, pp.878-883. Robinson A.J., Schnitzler E. An experimental investigation of free and submerged miniature liquid jet array impingement heat transfer // Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 32, pp. 1-13. Robinson A.J., Schnitzler E. An experimental investigation of free and submerged miniature liquid jet array impingement heat transfer // Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 32, pp. 1-13. Teamah M., Farahat S. Experimental heat transfer due to impinging of water from multiple jets on a heated surface // Alexandria Engineering Journal, Vol. 44, No. 1, January 2006. Teamah M., Farahat S. Experimental heat transfer due to impinging of water from multiple jets on a heated surface // Alexandria Engineering Journal, Vol. 44, No. 1, January 2006. Chien L.-H., Wu T.-L., Lee S.-C. A Study of Spray Cooling on Smooth and Pin-Finned Surfaces Using FC-72 // J. of Enhanced Heat Transfer. Chien L.-H., Wu T.-L., Lee S.-C. A Study of Spray Cooling on Smooth and Pin-Finned Surfaces Using FC-72 // J. of Enhanced Heat Transfer. Monde V., Katto Y. Burnout in a High - Flux Boiling System with an Impinging Jet // Int. J. Heat Mass Transfer. 1978.V.21, №3. p.293-305. Monde V., Katto Y. Burnout in a High - Flux Boiling System with an Impinging Jet // Int. J. Heat Mass Transfer. 1978.V.21, №3. p.293-305. Абросимов А.И., Парамонов А.А. Критические тепловые потоки на дне тупика, омываемом круглой водяной струей // ТВТ. 1981. Т.19. №2. С.373-376. Abrosimov A.I., Paramonov A.A. Kriticheskie teplovye potoki na dne tupika, omyvaemom krugloy vodyanoy struey // TVT. 1981. T.19. №2. S.373-376. Wadsworth D. C., Mudawar I. Enhancement of single phase heat transfer and critical heat flux from an ultrahigh-flux simulated microelectronic heat source to arectangular impingin jet of dielecric liquid // J. of Heat Transfer, Vol. 114, p.764-768. Wadsworth D. C., Mudawar I. Enhancement of single phase heat transfer and critical heat flux from an ultrahigh-flux simulated microelectronic heat source to arectangular impingin jet of dielecric liquid // J. of Heat Transfer, Vol. 114, p.764-768. Meyer M. T., Mudawar I., Boyack C.E., Hale C.A. Single-phase and two-phase cooling with an array of rectangular jets // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, pp.17-29. Meyer M. T., Mudawar I., Boyack C.E., Hale C.A. Single-phase and two-phase cooling with an array of rectangular jets // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, pp.17-29. Estes K. A., Mudawar I. Correlation of Sauter mean diameter and critical heat flux for spray cooling of small surfaces // Int. J. of Heat and Mass Transfer , Vol. 38, No. 16, pp. 2985-2996. Estes K. A., Mudawar I. Correlation of Sauter mean diameter and critical heat flux for spray cooling of small surfaces // Int. J. of Heat and Mass Transfer , Vol. 38, No. 16, pp. 2985-2996. Lin L. Ponnappan R. Heat transfer characteristics of spray cooling in a closed loop // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 46, pp.3737-3746. Lin L. Ponnappan R. Heat transfer characteristics of spray cooling in a closed loop // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 46, pp.3737-3746. Horacek B., Kim J., Kiger K. Spray Cooling Using Multiple Nozzles: Visualization and Wall Heat Transfer Measurements // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, Vol. 4, no. 4, pp. 614-625. Horacek B., Kim J., Kiger K. Spray Cooling Using Multiple Nozzles: Visualization and Wall Heat Transfer Measurements // IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, Vol. 4, no. 4, pp. 614-625. Horacek B., Kiger K. T., Kim J. Single nozzle spray cooling heat transfer mechanisms // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 48 , pp. 1425-1438. Horacek B., Kiger K. T., Kim J. Single nozzle spray cooling heat transfer mechanisms // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 48 , pp. 1425-1438. Hsieh C.-C., Yao S.-C. Evaporative Heat Transfer Characteristics of A Water Spray on Micro-Structured Silicon Surfaces // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, 962-974. Hsieh C.-C., Yao S.-C. Evaporative Heat Transfer Characteristics of A Water Spray on Micro-Structured Silicon Surfaces // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, 962-974. Visaria M., Mudawar I. Theoretical and experimental study of the effects of spray inclination on two-phase spray cooling and critical heat flux // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2007. Visaria M., Mudawar I. Theoretical and experimental study of the effects of spray inclination on two-phase spray cooling and critical heat flux // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2007. Silk E. A., Kim J., Kiger K. Spray Cooling of Enhanced Surfaces: Impact of Structured Surface Geometry and Spray Axis Inclination // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, pp. 4910-4920. Silk E. A., Kim J., Kiger K. Spray Cooling of Enhanced Surfaces: Impact of Structured Surface Geometry and Spray Axis Inclination // Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 49, pp. 4910-4920. Тарасевич С.Э., Лопатин А.А., Осипова В.И. Экспериментальный стенд для исследования гидродинамики и теплообмена потоков низкокипящих жидкостей // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-2007», 11-12 декабря 2007. Tarasevich S.E., Lopatin A.A., Osipova V.I. Eksperimental'nyy stend dlya issledovaniya gidrodinamiki i teploobmena potokov nizkokipyaschih zhidkostey // Problemy i perspektivy razvitiya aviacii, nazemnogo transporta i energetiki «ANTE-2007», 11-12 dekabrya 2007. Лопатин А.А., Идрисова Г.И., Николаева Д.В. Теплообмен при кипении импактных струи фреона на миниоребренных и микрошероховатых поверхностях в условиях стационарного нагрева // VIII школа-семинар молодых ученых и специалистов академика РАН В.Е.Алемасова «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань, Россия, 16-18 октября 2012 г. с.110-114. Lopatin A.A., Idrisova G.I., Nikolaeva D.V. Teploobmen pri kipenii impaktnyh strui freona na miniorebrennyh i mikrosherohovatyh poverhnostyah v usloviyah stacionarnogo nagreva // VIII shkola-seminar molodyh uchenyh i specialistov akademika RAN V.E.Alemasova «Problemy teplomassoobmena i gidrodinamiki v energomashinostroenii» Kazan', Rossiya, 16-18 oktyabrya 2012 g. s.110-114. Несис Е.И. Кипение жидкости / Несис Е.И. Издательство «Наука», 280 с., М., 1973. Nesis E.I. Kipenie zhidkosti / Nesis E.I. Izdatel'stvo «Nauka», 280 s., M., 1973.