微小通道液冷冷板散热性能分析

微小通道液冷技术作为一种新型高效热控技术,利用流动与传热的微尺度效应,可以极大地提高内部流动的对流换热能力。采用冷板流道内嵌矩形微小型肋片群形成微小通道液冷流道结构,针对不同肋片参数的微小通道液冷冷板散热性能进行分析,并针对流道结构进行优化分析,分析表明,微小通道液冷冷板极限散热能力随着肋片尺寸的下降而提高,典型微小通道冷板散热能力达到常规蛇形通道冷板的4倍以上,并成功应用于某型数字阵列模块冷却,效果良好。     

基于CFD的LED阵列自然对流散热研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,分别采用带浮力修正的k-ε模型和P-1模型计算对流换热和热辐射,构建了包括LED固体部件和外部流体空间的全场三维数学模型。应用该模型对LED自然对流散热过程进行模拟,并通过物理试验验证了模型的有效性。计算表明,温度场与对流换热系数分布均具有各向异性特征,前者取决于芯片的功率密度和布设位置,而后者源于外部流体的流动状态。并且,辐射在整个散热过程中起着重要的作用,它不仅能减小热阻、降低结温,而且能弱化温度场的不均性、提高整体散热效率,在本文的计算条件下,辐射散热量占总散热功率的23.3%。     

大功率LED路灯散热器自然对流的数值研究

采用CFD软件对常规型大功率LED路灯散热器建立了三维数值模型,在大空间中进行了耦合数值传热计算,并用实验验证了数值计算的可靠性。研究了自然对流散热过程中散热器的温度场和周围扰流空气的速度矢量场分布。针对散热器散热过程中,扰流空气不能进入散热器肋片中间让肋片充分发挥自然对流冷却效果,提出了一种新的结构设计,通过数值计算得到了较理想的结构。在同等功率下散热器基板底面最高温度比原模型低了5℃,肋片平均换热系数提高了17.6%,显著提高了大功率LED路灯散热器的散热能力。     

某电子设备热设计的数值模拟研究

基于计算流体动力学(CFD)和数值传热技术,应用通用流体传热分析软件对某电子设备自然对流与强迫对流散热进行了数值模拟,获得该电子设备的温度分布情况以及机箱内气体的复杂流动状态,为优化和改善机箱的热设计方案提供了有用数据,同时可以大大缩短电子设备的开发周期和降低研发成本.     

半导体激光器非典型宏通道水冷散热系统设计

针对大功率半导体激光器散热系统展开设计研究。首先，对水冷散热系统的流体通道中的冷却液进行了流体分析，结果表明在传统矩形流体通道结构中，冷却液在进液口处和弯度较小处容易产生湍流空洞。湍流空洞不仅会产生空泡腐蚀效应，还会导致靠近热源的上层冷却液填充不充分，降低系统的散热效率；其次，在传统流体通道结构的基础上，提出了一种非典型宏通道结构的优化模型。采用有限元分析软件Fluent分别对散热模型的分布和激光器模块器件的分布进行了数值模拟，流场结果表明优化模型中冷却液流动时没有湍流空洞产生，散热系统可靠性更高，冷却液在流体通道的上层填充效果更好，同时解决了传统模型中流体在局部流道中流速缓慢的问题，使散热系统具备更良好的散热性能。接着又通过温度场仿真结果得出，优化模型搭建的散热系统工作时激光器最高温度可降低2 ℃，且热源1上温度更均匀，热源3上温度降低1.25 ℃；最后，在激光器满功率输出情况下进行的散热实验对比，获得的实验数据与仿真结果基本一致。     

机载电子设备的散热设计

通过分析散热器翼片中空气流动的形式(层流流动或湍流流动),讨论了散热器散热效率不同的原因,提出了优化散热器翼片的设想;由机载电子设备常用的散热方案(自然冷却和强制风冷却),提出了机载电子设备散热的设计思路和计算方法.     

基于有限元法LED散热强化研究

为了解决大功率LED散热问题,构建了包括LED固体部件及外部流体空间的三维数学模型。基于有限元法,应用k-ε模型模拟自然对流换热条件下LED模组散热情况。模拟结果表明,LED模组温度场分布不均,芯片结温较高;受芯片功率密度及位置布设的影响,中心翅片的散热效果差。通过改变散热器结构,设计了两种翅片组合形式,虽然换热面积有所减少,但由于中心翅片的对流换热得到强化,达到了降低结温的效果,提高了散热性能。     

电子元件散热装置的烟囱效应分析

目前中小型电子发热元件的散热以自然对流散热方式为主,针对多数散热器不能发挥其结构优势来增强自然对流,导致散热性能差、体积笨重等问题,运用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,设计具有"烟囱效应"结构的散热器,简化散热器模型结构,研究高、宽、热流密度的变化对自然对流的影响及三者之间的变化规律,用于指导散热器的设计.结果表...     

大功率速调管收集极流固耦合换热数值模拟

目前对于液冷式速调管收集极的热分析均未考虑到冷却液流动状态对收集极整体的热分布及散热能力的影响。该文介绍了一种大功率速调管收集极散热过程中的流固耦合换热数值分析方法。以ANSYS Workbench中的CFX流体计算软件作为分析平台,对双层水套沟槽型收集极结构进行了适当简化,建立了3维参数化实体模型;仿真分析得到了冷却通道内部流体的3维流速分布、温升、压力分布及收集极体温度分布等结果,并与理论计算结果进行了对比,误差在合理范围内,对于速调管大功率微波测试和收集极的优化设计有较大的参考意义。     

影响电子机柜自由空气冷却最佳特性的某些因素

1、引言空气的自然对流,常作为一种冷却技术应用于低功率密度电子设备的热控制中。自然对流的主要优点是它的固有稳定性。因为简单的空气运动是由体力场的密度梯度产生的,因此不需要风扇和鼓风机,便可改进电子设备的稳定性并降低成本。采用自然对流冷却的电子设各的最佳热设计,在于几何形状和热源布置的准确选择,使其能够产生降低机柜内温升的空气流速。随着功率密度的增大,问题变得更难解决,且需要     

无线电电子设备结构设计

第四讲无线电电子设备散热问题(下)(二)各种情况下散热系数的计算在对流热交换过程中造成流体运动的原因主要有:1.由流体冷热各部分的密度不同而引起的运动,这种运动称为自然对流.它的发生及其强度完全取决于流体的受热情况、流体的种类、温差以及换热过程进行场所的空间大小.2.由受外力影响(例如泵、鼓风机等)作用而引起流体的运动,这种运动称为强迫对流.它取决于流体的种类、物理性质、温度、流速以及运动发生处流道形状和大小.     

微通道的流动阻力分析

针对在恶劣温度条件下工作的芯片热控制问题,提出由微泵、微通道、热电模块、智能控制单元、散热片以及液体管道等构成的微通道对流换热设计思想。数值仿真分析了换热微通道结构的速度和压力分布,计算了管道、微通道等部件的阻力损失和换热系统的流动阻力曲线,确定了系统必需的微泵工作性能参数,求解了微泵的最佳工况点。最后,制作了微通道对流换热装置,测得了系统流量和流动阻力,证实了可用经典流体理论来分析该系统的流动阻力。     

肋片截面及安装角度对LED散热性能的影响

为提高LED的散热性能,研究了肋片截面形状及安装角度对LED散热性能的影响,获得了较优的肋片横截面形状和最佳肋片安装角度。首先,利用Matlab软件对矩形截面和三角形截面进行数值计算,选择具有较优截面形状的肋片制作3个实物模型;接着,通过温度场测试实验,对3种不同肋片安装角度的模型进行温度场分析,比较并利用Ansys仿真反求出各个模型的表面对流换热系数,进一步验证安装角度对LED散热性能的影响;最终获得较优的肋片截面形状为矩形,最佳安装角度为90°(即垂直于水平面)。     

基于一种微通道散热器的散热实验研究

微通道散热是近年来发展起来的一种新型散热措施.讨论了一种蜂窝状微通道散热器,并设计了基于该微通道散热器的散热系统.系统实验表明,当17cm2的微通道散热器在系统内流体流量为13.3ml/s时,可带走发热源约233.63W热能,同时微通道散热器工质温度能维持在52℃左右.实验还发现,要充分发挥微通道散热器的优势,散热系统中与环境交换热量的小型换热器的散热能力也非常重要.     

基于ANSYS Icepak的密闭机箱散热仿真分析

根据机箱热载荷等边界要求,对密闭机箱中的电子功能模块的热功耗和机箱热稳态下散热表面的热流密度进行了分析和计算。通过计算机箱与外部空气自然对流冷却下的热流密度值来分析机箱的整体散热性能,并将计算结果与空气自然对流散热的热流密度阈值进行比较;在此基础上使用建模软件UG NX7.5完成机箱的CAD数字样机建模;使用ANSYS Icepak有限元热仿真分析软件进行CFD(计算流体动力学分析)和热仿真分析,完成了机箱参数设定、网格划分,对机箱进行精确的热仿真计算,验证机箱热设计的可靠性,为其他同类电子设备热仿真分析与散热优化设计提供了参考。     

电力电子设备常用散热方式的散热能力分析

本文对电力电子设备中常用的风冷和水冷两种散热方式的散热能力作了综合分析。分析结果表明,以散热器底面热源的均匀热流大小作为散热能力的标准,在保证电子设备正常工作的条件下,有散热空间限制时,风冷系统散热极限约为40W／cm2,如果不受散热空间的限制,散热能力会更高。水冷系统的散热能力比风冷系统高出1到2个数量级,其散热潜力还未得到充分挖掘,目前水在微通道内强制对流的冷却方式是水冷系统中具有最大散热能力的方式,其散热能力可达790W／cm2。这两种冷却方式散热能力的分析结果可作为热设计人员选择经济合理的散热方式的依据。．     

Numerical analysis of the cooling structure of side-pumped solid laser

针对侧面泵浦固体激光器的强制对流冷却结构,利用CFD软件Ansys Fluent数值分析了在冷却结构中添加分流隔板对流动状况的影响,计算了特定流量时冷却结构的压降,并在该冷却条件下得到增益介质自身的温度分布。计算结果表明:分流隔板对冷却结构整个阻力的影响可以忽略,但对通道内水流状况具有明显的影响,由于板条两侧水流的不对称性以及同一侧水流的不均匀性,导致增益介质自身的温度分布也存在较大的不一致。     

大功率LED典型热沉结构散热性能分析

设计了三种大功率LED照明装置,并对其二次热沉散热进行了散热原理比较、实验性能分析,建立了热阻网络模型,对其进行了结温计算和寿命预测,发现微热管、薄肋片、风扇可以很好地实现散热.利用正交试验法对LED照明装置结温的影响因素进行了模拟分析,发现自然对流条件下,对流换热系数的影响可忽略不计,而需尽量提高导热环节的热导率并结合其散热能力进行功率的控制.为微热管散热技术提供了技术参考,为大功率LED器件的二次热沉散热提供了有效的实现途径.     

电视机机壳散热计算探讨

本文对电视机机壳散热问题进行讨论、计算。电视机的散热主要是机壳辐射散热、自然对流散热和通风孔空气对流散热。通过计算说明,通风孔的散热仅占整个散热的6.35％。但它对降低机内及机壳的局部高热,使其温度趋向均匀有很大好处,不容忽视。     

一种用于端面泵浦DPL的微通道热沉设计方案

讨论了在大功率泵浦条件下,有效控制固体激光器晶体的工作温度,介绍了串接扇形喷射式微通道散热系统,并对端面二级管泵浦固体激光器冷却系统进行了设计,该散热系统是半圆形金属中刻有微通道槽道,将传导冷却与流体冷却紧密结合的一种新型制冷器件。理论分析证明,该器件加强了热传导能力,提高了固体激光器的工作效率。