晶闸管水冷散热器的热仿真与实验

为协调散热性能与流动阻力的矛盾关系,开发了一款基于阿基米德螺旋流道结构的晶闸管水冷散热器。分别利用Hyper Mesh和FLUENT软件划分高质量网格与求解计算,得到了流速分布与温度场分布,可以看出冷却水在水冷散热器中间部位出现流速不均,导致中心部位的温度最高。通过分析冷却水流量、温度和发热量等因素对温升与压降的影响可知:入口流量不变时,温升随发热量增大而提高;发热量不变时,温升随入口流量增大而降低,流量增大至一定程度,温升受入口流量的影响很小;入口流量不变时,温升随冷却水温度升高略有下降;压降随入口流量增大而急剧上升;压降随冷却水温度提高而小幅度下降。建立了样品测试环境,测量了不同入口流量下的试验数据,对比分析可知仿真结果的准确性。对水冷散热器中间部位的流道进行改进后,最高温度降低了7.8%。     

三维石墨烯纳米流体传热性能的实验研究

以SX-LY型号汽车散热器为实验载体,在50%乙二醇水溶液中掺入0.025wt%、0.1wt%质量比的三维多级孔石墨烯纳米粒子配置成混合纳米流体,通过实验研究新型纳米冷却液对汽车散热器冷却性能的影响。结果表明:添加三维石墨烯纳米粒子能极大提高基液的传热性能,且随着纳米粒子质量浓度的升高,流体传热特性加强;入口温度、流速也影响着冷却液传热性能,随着入口温度、流速的升高,换热量与传热系数均增大。     

微型风扇出口速度分布及其对散热的影响

对两种不同型号微型风扇出口速度进行了测量,并对这两种型号风扇出口速度分布进行了比较。在此基础上,对散热器散热量进行了计算,得到了散热器出口的空气温度分布,并比较了采用两种微型风扇时散热器的散热量,以及相同空气流量、不同空气入口速度分布条件下散热器的散热量。计算结果表明,在相同空气流量条件下,均匀的速度分布有助于提高散热器的散热量。     

冷却水进出方式对芯片散热器换热性能影响

为了提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,研究四种不同水冷散热器的进出水方式对芯片散热效果的影响。A型散热器采用传统的散热器形式,进出口位于散热器两端。B-D型散热器采用中间垂直射流,在散热器四角分别设置1个、2个、4个出水口。通过数值模拟分析不同冷却水流量下散热器的换热效果。数值模拟结果经过试验验证。通过Nu数、速度分布、压力损失、综合效应四个方面对散热器的换热性能进行分析。结果显示四出口散热器的Nu数低于单出口散热器,但流动阻力小,散热器综合系数较高,不会造成局部热点。中间射流四出口散热器具有较好的换热和流动效果。     

解读车用散热器行业发展情况--专访中国汽车工业协会车用散热器委员会秘书长王钟柱

散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件。其作用是将发动机水套内冷却液所携带的多余热量经过二次热交换,在外界强制气流的作用下将高温零件所吸收的热量散发到空气中的热交换装置。因此,冷却系统中散热器性能的好坏直接影响汽车发动机的散热效果及其动力性、     

一种电动汽车充电模块的微通道散热器特性研究

根据电动汽车充电机中大功率模块IGBT板的产热特性,设计了一种具有辐射状流道的散热器,并通过fluent数值模拟,对其入流速度、出口宽度以及一级流道的个数等参数对散热器散热性能的影响进行分析。研究表明:(1)辐射状流道的散热器使得IGBT板表面温度分布较均匀,从中心向外,温度成逐渐递增趋势,越靠近中心部位,IGBT板的散热效果越好。(2)入口流速较大、出口较宽的散热器散热性能较好;一级流道的个数为8的散热器与一级流道为4的散热器相比,流道分布范围内的温升相对较小,散热性能较好。     

一种水冷电抗器的散热器数值模拟

根据大容量电抗器的发热冷却原理,采用强迫水冷散热的设计方案,应用流体仿真软件Fluent对其中的水冷散热器进行了三维数值模拟。文中计算了在流体的不同初速度下,散热器内腔各处水流的速度场、压力场,以及散热器和流体的温度场。计算结果和实验所得结果基本符合,验证了数值模拟方法的合理性,为水冷散热器的结构优化提供了理论依据。     

基于疏浚泥在W管中混合数值仿真模拟研究

运用CFD计算流体软件,分别在W管模拟了疏浚泥、空气、固化剂在管中的混合情况。通过改变空气入口角度,来分析疏浚泥和固化剂混合情况、空气和固化剂质量流量以及出口处混合物流速的变化。结果表明:在紊流情况下,疏浚泥和固化剂在长管中翻滚前行,混合相当均匀,空气入口角度变化对其无影响;空气角度改变时,固化剂质量流量无变化,混合物出口速度随着空气质量流量的改变而变化。     

基于Fluent的高速转轴润滑油路油量分配的数值模拟分析

在实际工作中,高速转轴润滑油路内腔的流体运动状况是复杂的,主要以湍流形式存在,从而导致各出油口的流量差异。利用流体仿真软件Fluent对其内部流场进行模拟计算,通过设定不同的参数,得到相应的分布情况。结果表明,各出口流量呈现距离入口越远流量越小的趋势,且会受到入口流速及液体温度的影响。     

电压源换流器用水冷散热器的数值模拟与优化

以水冷散热器为研究对象,利用数值模拟对水冷散热器进行热仿真。研究进水流量以及添加扰流柱对水冷散热器的表面温升以及压降的影响规律,从而获得散热器的最佳散热效果。结果表明:当进水流量为9 L/min、进水温度为45℃时,添加菱形扰流柱的水冷散热器表面温升约为19℃,压降约为2 110 N/m2。     

DEVELOPMENT OF SINGLE-PHASED WATER-COOLING RADIATOR FOR COMPUTER CHIP

In order to cool computer chip efficiently with the least noise,a single phase water-cooling radiator for computer chip driven by piezoelectric pump with two parallel-connection chambers is developed. The structure and work principle of this radiator is described. Material,processing method and design principles of whole radiator are also explained. Finite element analysis (FEA) software,ANSYS,is used to simulate the heat distribution in the radiator. Testing equipments for water-cooling radiator are also listed. By experimental tests,influences of flowrate inside the cooling system and fan on chip cooling are explicated. This water-cooling radiator is proved more efficient than current air-cooling radiator with comparison experiments. During cooling the heater which simulates the working of computer chip with different power,the water-cooling radiator needs shorter time to reach lower steady temperatures than current air-cooling radiator.     

高热流密度功率器件热设计及实验研究

雷达系统中的DAM模块发热量大,热流密度高,其散热性能直接影响功率器件运行的可靠性。对从功率器件到散热器之间的传热路径以及散热器风道侧参数进行优化设计,确定在热源上焊接铜板以降低热流密度、选择导热性能优异的界面接触材料、冷板局部焊接铜板以减小平面方向温度梯度、增加散热器翅片高度和加密散热器翅片排布等优化设计方法改进常规风冷散热方案,并对优化后的风冷散热方案进行实验研究,实验结果与仿真结果相吻合,验证了风冷散热优化方案的可行性。     

深海高压密封舱的热平衡设计

深海高压密封舱的热平衡设计有助于合理分布电子设备的主要生热部件。基于结构设计的简单性和散热途径的有效性,采取利用热传导将电子器件散发的热量直接通过终端散热器导入海水中的方法进行设计,并通过有限元分析软件进行模拟分析研究,以揭示高压密封舱内热生成、热平衡规律。最终验证了热平衡设计方案的可行性和可靠性。     

锯齿形翅片散热器风冷性能试验研究

文中从试验的角度研究了锯齿形翅片散热器的风冷性能。锯齿形翅片散热器具有结构复杂、不易仿真实施的特点。文中系统介绍了锯齿形风冷散热器的典型结构形式以及风冷性能测试系统原理、性能和测试分析结果,从试验实测的角度研究了锯齿形翅片散热器的应用选型及其与散热量、风量、风压等的关系,分析了翅片参数(翅高、翅宽、翅片节距)对散热性能的影响,对电子产品散热的风冷设计具有较高的参考价值。     

测试系统的热分析与设计

军用电子测试仪器的性能指标将直接影响军用装备的性能．。研究表明,电子设备和电子器件失效率70％以上是由热引起的,因此热设计技术就成为提高电子设备可靠性的关键技术。文章在分析了测试系统的热特性的基础上,具体阐述了测试系统热设计中的设计思想、步骤及一些具体散热结构。     

密封机箱内电子元器件及热管冷却的热设计

利用现代计算机辅助热设计和数值模拟热分析技术,对研制中的某便携式密封机热行为进行了数值模拟。获得了密封机箱内芯片等元器件的温度分布。计算结果表明,原设计导致芯片超温工作。采用热阻较小、传输效率高的热管传递热量,利用热传输对芯片进行冷却,得到了较好的冷却效果。并对散热器位置进行了分析。为优化和改善密封机箱的热设计提供了理论依据。     

风冷散热器的减重设计方法对比研究

以某型机载雷达电子设备机箱为研究对象,应用ICEPAK 热仿真软件,对散热器的2 种减重设计方法(增大翅片间距和减小翅片高度) 进行了对比分析。结果表明:在散热器减重相同的情况下,采取增大翅片间距的方法更有利于控制发热元件的温升;风冷系统中并联的2 个散热器存在依附关系,任何一个散热器的结构尺寸变化,都会影响另一个散热器的散热性能。     

超磁致伸缩致动器热变形影响及温控研究

在分析超磁致伸缩致动器热变形影响的基础上，结合实验论证，构建了在大电流、长时间且高精度场合下能对致动器进行整体温控的装置。设计并制作了一台超磁致伸缩致动器样机，在其电磁线圈的骨架中设置了内外两个水冷腔。通过恒温水的循环流动，带走线圈热量，以控制磁致伸缩棒和壳体的温度。进行了多组热变形对比实验，结果表明，致动器的整体温控装置有效地抑制了致动器的热变形影响，适合于大电流、高精度场合。     

高热流密度自然对流条件下改善热传导性能的实验研究

对半导体制冷器件的热端散热进行了理论分析并研制了适合高热流密度且自然对流散热的散热器。通过对试件的测定表明：其传热性能比采用铝翅片加风扇的强制对流方式好，可实现低热阻、无噪声散热。这种散热器同样适合其它有静音要求同时需要传递高热流密度的场合。     

车载式全固态发射机结构与热设计

全固态发射机功耗大、产生的热量高,安装于方舱内时因空间狭小、设备密集导致各组件和机柜温度不均匀、冷却效果差。文中通过对功率放大单元总功耗的核算,采取功放模块和稳压电源模块的散热器上下并排安装、风道共用的由前至后、左右双风机抽风的风冷散热方式,设计了末级高功放的微波功率管和开关电源的调整管等发热器件直接镶嵌在经过铣槽抛光的铝质散热器内的结构形式。经过对结果的核算,验证了该热设计的合理性,对于高密度固态发射机结构总体方案的设计和工程实践具有借鉴意义。