大容量电力电子装置中板式水冷散热器的优化设计

为提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,在散热器外形尺寸及流量一定的条件下,从理论上对层流范围内平板式水冷散热器的三个通道参数(通道数、散热片高度、散热片占空比)与散热器量纲一散热热阻的变化关系进行了推导。提出可根据这些变化关系来对任意尺寸平板式水冷散热器的各通道参数进行优化选择,在工程设计上具有很好的指导意义,仿真和试验结果证明了方法的有效性并表明:小通道尺寸的平板式水冷散热器对于解决大热流密度器件的散热更为有效,散热效率更高;在同样的参数情况下,流量增大则散热器效率降低,应综合考虑散热器流阻和流体平均温升的控制要求来选择流量。     

基于ICEPAK的EPS控制器的散热优化研究

针对EPS控制器中MOSFET管过热而造成控制器失效的问题,对EPS控制器的散热性能进行了分析。基于传热学理论,计算MOSFET的功率损耗并系统分析了控制器的散热路径,初步选择了散热器的参数并利用三维设计软件建立了控制器的仿真模型,运用热分析软件ICEPAK对控制器的仿真模型进行了数值模拟,得到了控制器稳态工作条件下的温度场。同时结合影响散热器散热性能的因素,分别以散热器热阻、质量和MOSFET温度为优化目标对散热器结构参数进行了优化。最后利用高低温交变试验箱和温度传感器,对控制器在高温、负载下的散热器底板温度进行了测量并记录试验数据。实验结果表明,控制器温度场的仿真是准确的,两者最大误差在15%以内,证明优化后的散热器结构是合理的,同时也验证了模拟仿真对控制器散热设计的可行性和有效性。     

基于遗传算法的散热器翅片优化设计

为了设计工程约束下的高性能散热器,基于散热器热阻网络模型,建立了散热器优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行优化,获取了工程条件约束下散热性能最优的散热器几何参数。计算结果与商用软件仿真结果符合较好,表明文中所建模型的准确性和有效性。文中的研究为提高高性能散热器的设计能力及新产品的研发效率提供了有益参考。     

基于CAE技术的电子电路热可靠性分析研究

以某电子产品中的散热器作为研究对象,通过热仿真分析软件对两种不同结构方案的散热器的散热情况进行了热特性分析。从两种方案的热仿真结果云图可以看出,散热器的结构将会影响电路组件的整体散热特性和热传递效率。研究结果对改善电子元器件之间的热特性、提高电路组件的散热能力和可靠性以及缩短产品研发周期具有一定指导意义。     

二维多孔材料散热器的热分析及结构优化

为了改善散热性能,文中对某家电产品中PCB 板上的散热器进行了热分析及结构优化,在翅片散热器热分析的基础上,对2 种二维多孔材料散热器进行了热分析,对比了3 种散热器的散热性能。研究表明:在强迫对流散热条件下,与翅片散热器相比较,二维多孔材料散热器的散热性能更好;六边形多孔材料散热器比矩形多孔材料散热器的散热性能要好,同时更有利于实现结构的轻量化要求,降低材料成本,提高产品利润。     

密齿铲齿散热器与密齿型材散热器散热性能对比

通过改变散热器齿片种类,利用ICEPAK仿真对比并通过实验测试对比的方式,分析在同等条件下密齿铲齿散热器与密齿型材散热器的散热效果。通过对仿真结果及实验测试结果的对比,铲齿散热器相对于型材散热器由于其高密齿的可加工性,增大了散热面积,因此密齿铲齿散热器的散热效果优于密齿型材散热器的散热效果。为优化散热器的散热设计提供一种设计思路。     

某型机载吊舱散热底板冷却效果分析研究

本文介绍了某型机载吊舱底板作为电子设备发热元件散热器冷却效果的分析研究。采用CFD仿真软件对吊舱散热底板中的流场进行了分析,得出不同工况下散热器流道内的风速;采用ICEPAK软件对散热模型进行了仿真计算,对散热方案的可行性进行了详细的分析;并最终通过试验验证。     

汽车高低温散热器连接方式对散热影响的研究

散热器是汽车冷却系统的核心,对整车正常运行具有重要影响。现代汽车冷却系统多由高温、低温散热器组成,而两部分串联、并联不同的布置形式对冷却系统散热效果和流场分布具有重要影响。基于以上特点,搭建了不同布置形式的散热器二维仿真模型,对比两种形式散热器的散热效率、散热特点等;搭建三维模型,分析内部温度场、速度场等分布及出入口温度变化;搭建车辆冷却试验系统平台,对模型仿真结果进行验证分析。分析结果可知:串联式散热器散热效率略高,但由于发动机一泵两路的散热形式,并联形式散热器适用范围更广,对高温恶劣情况的耐用性更好;而并联式散热器进水口位置不佳,散热器没有充分利用冷却资源;试验验证模拟分析的准确性,分析结果对改进冷却系散热器的设计有重要指导意义。     

非等高翅片平板热管散热器仿真研究与优化设计

为提高热管散热器的散热效率,文中对平板热管散热器的散热翅片进行优化,提出一种在风冷条件下的非等长翅片散热器。首先通过研究环境温度、热源功率、风速对芯片温度的影响,当风速大于8 m/s时,通过增大风速对芯片的降温作用并不显著。然后通过对比等长翅片与非等长翅片的散热效率,提出非等长翅片中最长翅片与最短翅片差p的概念,p值分别取8.5 mm、17.0 mm、25.5 mm、34.0 mm进行仿真对比研究。当热源功率为600～1000 W,平板热管散热器翅片长度差在25 mm左右,散热效率最高;当热源功率为200～400 W,平板热管散热器翅片长度差在8.5 mm左右时,散热效率最高。结果表明,非等长翅片热管散热器优于等长翅片热管散热器的散热效率。     

一种汽车LED前照灯散热器的性能分析及优化

为解决汽车用发光二极管的散热问题,将散热器的结构进行优化,对某LED车灯散热器进行参数化建模,利用仿真软件对每一组散热器进行热力学仿真分析,并结合汽车静止和行驶两种工况,通过改变不同参数的参数值研究该参数对散热器散热效能的影响。根据参数值—温度曲线选定最合适的参数值,以此对散热器进行优化设计。通过实物加工并设计实验平台对仿真计算结果进行实验,验证了优化参数的正确性。     

LAMOST围挡通道采用导热管冷却的热场计算与分析

运用热分析软件Icepak对望远镜LAMOST的圆顶围挡通道进行了热计算,提出了采用导热管冷却的方案,并着重对比分析了设置导热管后在围挡通道中通自然风和冷却风这两种不同状态下的温度场分布。通过数值计算与仿真显示了不同状态下的温度场的变化规律,这些数值分析结果显示了采用导热管的冷却效果明显好于风扇冷却的效果。这些大量的计算与分析为望远镜圆顶视宁度研究及LAMOST圆顶设计提供了理论依据与参考。     

Experimental Results for a Heat-Sink Mechanical Seal

This work presents experimental results for a heat-sink mechanical seal installed in a 1 × 1.5 × 6 in. ANSI centrifugal water pump. The heat-sink seal is constructed of a stainless steel substrate with an electrodeposited pin fin micro-heat sink located within 3 mm of the end face. Each pin has a ten-sided polygon cross section with a flat-to-flat diameter of 675 μm, a height of 856 μm, and a 300-μm edge-to-edge spacing. The end face is coated with a WC thin film that forms the wear surface for the rotating ring. The heat-sink seal's effectiveness is demonstrated in a significant reduction of both the seal interface and seal chamber temperature when compared to a similar industry standard seal. The heat-sink seal removes 750 W of heat and reduces the stationary ring temperature by 80°C under dead-head conditions using only 1.6 W of coolant pumping power.     

金融税控收款机PCBA热设计和热分析

金融税控收款机小型化、保密性设计使得其PCBA热设计和热测试侃为困难,为此基于传热学基本原理对PCB及元器件布局进行了热设计,并应用Icepak热分析软件对PCBA的热设计方案进行了温度场模拟,获得了PCBA四种工作模式充电状态下的温度分布。数值模拟结果表明：除防护墙内的元件外,读卡模式元器件的温度明显高于其它模式相应元器件的温度,进行了PCBA热测试,测试结果表明：元器件温度都处于正常工作范围,数值模拟结果与实验值也吻合得较好,说明文中热设计和热分析的有效性。     

某航天电子设备金属3D打印相变机壳设计

相变材料在相变过程中可以储存和释放大量热量,且相变过程近似等温.利用相变材料的这一特性可以实现对物体的温度控制,尤其适用于外部环境恶劣、热耗变化大、对温度稳定性要求较高的电子设备.某航天电子设备具有短时工作、功率密度高的特点,利用合适温度的相变材料来增加系统热沉是解决其散热问题的一种重要手段.文中基于相变控温技术完成了...     

基于模拟反馈的注塑成型并行设计方法研究

:为提高注塑产品开发效率和产品质量 ,本文引入了基于模拟反馈的注塑成型并行设计方法 ,建立起注塑产品设计分析反馈环与注塑模设计分析反馈环 ,有效地集成产品设计、模具设计和数值分析过程。同时采用与神经网络相结合的 CBR模具设计技术和基于 RBR的 CAE分析结果后处理技术 ,构造一个注塑成型设计分析并行系统     

Theoretical investigation of the thermal performance of evacuated heat pipe solar collector with optimum tilt angle under various operating conditions

The thermal performance of an individual pipe in an evacuated tube solar collector with a heat pipe is investigated by an analytical method based on the energy balance of the collector. A simulation method was developed and compared to experimental results under different operating conditions, such as different ambient temperature and changes in weather. After comparing the simulation and experimental results, a discrepancy of about 0–6% is observed due to the simple assumptions in the simulation process and unavoidable human factors. The results show that under conditions of poor radiation and low ambient temperature, the efficiency changes rapidly, while it is relatively steady in high-radiation situations, and is influenced by differences in the ambient temperature and the collector inlet temperature. In addition to the change in the tilt angle of the solar collectors, the solar radiation collected by the absorber unit varies, which leads to differences in the outlet temperature and the efficiency.

     

逆流冷凝塔热泵系统热质交换过程数值模拟研究

冷凝塔作为冷凝式热泵系统的重要组成部分,其热质交换过程对于降低能耗及热泵系统设计具有重要意义.以逆流冷凝塔热泵系统形式为基础,通过建立冷凝塔内热质交换过程的数学模型,推导出热质交换过程的通用计算方程组,并以贵阳地区的气象参数为参考,对不同工况下塔内热质交换情况进行模拟计算及具体分析.研究结果表明,不同入口空气参数对溶液...     

含裂纹核级管道三维有限元分析与 LBB 评定

三维裂纹仿真分析和防断裂设计问题一直是断裂理论和工程应用研究的主要课题。管道系统是核动力工程中的关键部件。运用三维有限元分析软件 ANSYS 和裂纹分析专用程序 Franc3D,针对中国实验快堆（CEFR）一段余热排放系统中的含裂纹管道进行了三维裂纹仿真模拟分析和LBB（Leak －Before －Break）评定。快堆管道工作时处于高温状态,因此,采用适用于高温环境下的材料和法国结构安全设计规范 RCC －MR．A16标准文件。研究的管道材料为9Cr1Mo 钢的改良型———T91／P91管材,分析模型为含裂纹的三维结构,且包括管道高温工况和蠕变效应。仿真计算结果表明,针对所研究的工况,蠕变较疲劳对三维裂纹扩展的影响更大。采用 T91钢的管路系统能够满足相关规范中的 LBB 设计准则。该研究为快堆管道选材、含缺陷管道安全评估和高温完整性评定提供设计参考。     

光纤环温度性能分析软件设计

介绍了影响光纤陀螺温度性能的主要因素—Shupe效应,论述了基于LabVIEW软件设计开发的光纤环温度性能分析软件的程序组成和功能,并利用光纤环温度性能分析软件开展了内外热源两种工作条件下,光纤陀螺温度性能的仿真分析及与光纤陀螺测试结果的对比评价。结果表明,仿真分析结果与光纤陀螺测试结果一致,光纤环温度性能仿真分析软件能够将光纤环有限元分析结果与光纤陀螺输出有机结合。