基于FC-770的板翅式液冷冷板的热设计与热分析

为满足大功率机载电子设备当今越来越高的散热需求，文中设计了一种基于液冷工质FC-770的板翅式液冷冷板主动散热技术；为了强化该冷板的换热能力，在冷板工质流动的槽道增加了强化换热的翅片设计；为验证该冷板的散热能力，采用CFD数值模拟技术对所设计的板翅式液冷冷板进行了热分析计算，分别针对五种不同工质进口温度工况开展了热仿真与热模拟工作，并对数值仿真计算结果进行了有效分析。依据数值仿真计算结果的显示，针对机载大功率电子设备所设计的板翅式液冷冷板可以有效控制电子设备温度在55℃以下，温度均匀性优于3℃，满足当前机载电子设备的散热需求；文中提出的散热方案和研究结果具有工程应用价值，为大功率机载电子设备热控系统的设计和数据提供有力支撑。     

主轴系统仿蜂巢冷却结构流固耦合热设计研究

主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的重要因素。受自然界蜂巢分形结构的启发,设计了一种基于蜂巢仿生流道的主轴系统冷却结构,并建立了蜂巢仿生流道冷却结构模型。在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对蜂巢仿生流道(单孔和多孔流道截面结构)和螺旋形流道冷却结构方案进行仿真计算,流固耦合分析结果显示两种前者流道结构比后者的流动特性较好,散热效果更好。在同等边界条件和冷却液体积相同情况下,多孔蜂巢形流道截面结构比单孔蜂巢形流道截面结构的散热效果更理想、温差更小。研究结果可以为主轴系统的冷却结构乃至电子元器件等微系统结构热设计提供参考。     

电子设备热仿真及优化技术研究

阐述了电子设备热仿真的必要性,利用Icepak软件对某电子设备初始方案进行了热仿真,不能满足系统热控制要求。在对原设计方案仿真结果分析基础上,采用热管冷板的化优化方法提高系统散热性能,经仿真能满足系统热控制要求,实验测试结果验证了仿真结果的可靠性。同时分析了热仿真和实验测试的相互关系,提出了热分析软件的优越性。     

大功率电子束熔炼炉高压电源散热设计与仿真

在450kW大功率电子束熔炼炉高压电源在冶炼以及提纯钛等难熔金属的过程中,IGBT等功率器件发热严重,如果不能及时将大量的热量散发出去,会造成高压电源运行不稳定,甚至烧毁IGBT等功率器件,造成较大的经济损失.针对传统的强迫风冷散热设计体积大,散热效果差等问题,提出了一种W型水冷板散热设计方式.通过对热源的发热量进行定量分析计算,并对水冷板的传热特性进行理论分析和公式计算,最终采用热管理和电子设备散热分析专业软件ANSYS ICEPAK,对散热系统进行了仿真.对比计算和仿真结果,验证了设计的正确性,进而得到进水流速的最优量.     

基于IGBT的功率变换器散热设计与研究

本文对IGBT功率变换器设计中强制风冷散热方式进行了研究。应用ICEPAK软件搭建系统热仿真模型,并对散热器结构参数和风量进行仿真分析与优化设计。在此基础上,试制一套强迫风冷散热系统,通过对计算和仿真结果与试验测试结果的对比,验证了散热系统热阻计算方法和热仿真模型的合理性与实用性。     

喷射距离对喷射冷板散热性能影响的实验研究

为了增强对喷射冷板散热性能影响因素的了解,通过实验研究了喷射距离对喷射冷板散热性能与阻力值的影响,并对喷射冷板散热性能的均匀性进行了分析。实验结果表明,在流量相同的情况下,现有结构喷射冷板的总热阻随喷射距离的增大先减小后增大,在喷射距离为1.5 mm时存在一个最小值;喷射冷板的阻力值随喷射距离的增大而降低,但喷射距离对喷射冷板的阻力影响较小;喷射冷板在水流方向的散热性能存在一定不均匀性,喷射冷板进水侧散热能力要略高于出水侧。     

空间太阳能电池阵列模拟器的散热系统设计

针对大功率空间太阳能电池阵列模拟器的小型化要求,设计了一种2U机箱内实现2 400 W功率的高功率密度强迫风冷散热系统。该散热系统采用模块化结构,将整个机箱结构分为线性、投切和Vicor三部分分别建立独立的散热风道,重点研究投切和Vicor两部分的收缩型风道的优化设计。风道优化设计后的散热系统能够满足该设备的大功率散热需求,可将元器件的最高壳温控制在88℃,并通过有限元仿真和热实验进行验证,设备内器件都能够安全可靠地工作。     

一种相控阵天线强迫风冷热设计方法

阵面温度控制是相控阵天线结构设计的关键技术之一。文中针对某相控阵天线的热设计要求,设计了一种用于相控阵天线散热的强迫风冷系统,并采用数值分析方法,对该系统作用下的相控阵天线阵面热性能进行了分析。对不同流道参数、散热器参数和冷却气体流速下的阵面温度和流体压力进行了仿真。仿真结果表明：冷却气体温度和速度对散热效果影响显著,增加散热片的肋片数量和高度能够提高散热性能。以仿真结果为依据,对相控阵天线的结构参数进行了优选。进行了对比实验,验证了仿真计算的有效性。     

基于全氟三乙胺冷板的高空开式配电柜的热设计与分析

为了有效解决开式配电柜在高空环境下的多热点散热问题,运用全氟三乙胺冷板有机嵌入配电柜内部,在冷板上侧集中布置众多小热耗的零散器件,下侧利用低热阻锁紧装置实现异型插件高效导热,规避了以往风冷高空散热的不稳定工况,在此基础上结合工程热仿真软件进行反复迭代热场计算,在结构设计前期提前预证了上述热设计思路的可靠性,为今后同类配电柜散热问题提供借鉴。     

整流器件热分析及其风冷散热器的仿真研究

研究整流器优化散热结构设计问题,对电力变换装置小型化和高功率密度要求越来越严格,功率器件散热技术研究和分析变得尤为重要,针对散热器结构散热性差,影响工作的稳定性.为了能够直观和准确地获得散热器温度场的分布特性,根据传热理论建立了整流器件散热的物理模型,采用了热分析方法(有限元法),应用ANSYS软件对风冷散热器温度场进行了数值计算.计算中考虑了整流器件在风冷散热器上的整体布局,着重对两种肋片形状的风冷散热器进行了仿真,结果对比两种风冷散热器的传热效果.给出了风冷散热器优化设计后的实际结构,为散热优化提供了参考.     

封闭机箱冷却流场的热优化设计

机箱的散热能力不仅会影响计算机的计算速度,也会影响各元器件的使用寿命。为了提高计算机封闭机箱的散热能力,依据湍流理论,建立了机箱冷却流场数学模型,并采用Icepak电子热设计专用软件对排风和进风方式进行了仿真优化。通过分析比较封闭机箱内电子元器件的温度、热流速度曲线、风流动轨迹图,获得了较为理想的温度场的冷却方式。优化结果表明,该优化方案实用、简单、准确,机箱散热效果好,为电子产品热设计提供了一个较为理想的热分析方法。     

交流接触器温度场仿真及试验验证

将ANSYS有限元热分析应用到交流接触器热特性分析中,模仿其实际工作环境,构建交流接触器三维稳态热分析模型,确定热源、导热系数和表面散热系数,对接触器的稳态温度场进行分析;进一步改变施加的边界条件,研究不同散热方式下接触器的温度分布。最后对CJX2-0910型交流接触器进行温升试验,将温度场的仿真结果与试验结果比较,误差较小,表明所建立热分析模型的可行性。研究结果对接触器材料的选择、结构的设计及其性能的优化有重要意义。     

高密度存储服务器热设计

云计算和大数据时代对高密度存储服务器的需求越来越大。由于温度对电子元器件的性能和寿命有很大的影响,而高密度存储服务器的功率密度更大,故必须对其进行合理的热设计,以确保服务器工作时的温度在合理可控范围内。介绍了高密度存储服务器的结构,以及散热风道、散热器、风扇等关键散热部件的热设计方法。热设计整体方案采用吸风式的强迫风冷散热方式;基于Flotherm热仿真软件对整机系统进行了仿真优化;在35℃实际应用环境下对产品样机进行了热测试。测试结果表明,该热设计方案满足热设计要求。     

基于等效模型的冷板热仿真

为解决冷板翅片在ICEPAK热设计仿真中网格数目多的问题,提出根据冷板热特性规律曲线,在ICEPAK中寻找简单模型代替冷板进行热分析的冷板等效模型方法.仿真计算结果表明：当等效模型输入通过冷板实体模型仿真计算得出热阻和流阻特性曲线后,计算得出的表面温度与冷板实体模型最为相近,误差在合理的范围内,计算时间也减少.该方法可节省计算资源,具有一定的实用性.     

热分析软件在机箱散热中的应用

介绍了使用Icepak热分析软件对大功率机箱进行热仿真和热设计,通过仿真数据对机箱所采取的散热措施进行对比分析,以获得一种较为合理的热设计形式,满足机箱散热的要求     

基于最优控制策略的逆变器散热结构优化

为了提高电动汽车用永磁同步电机逆变器IGBT模块的可靠性,文章从热损耗和散热两方面对逆变器可靠性进行研究。首先通过对比分析永磁同步电机在同一工况下d轴电枢电流为零(id=0)和最大转矩电流比(MTPA)两种控制方式下逆变器中IGBT模块的损耗,发现MTPA控制策略优于id=0控制策略;接着,基于MTPA控制策略,设计了一种热管和风冷相结合的散热结构,相较原风冷散热结构,采用新型散热方式可使芯片最高工作温度降低8.49℃;最后,采用最优拉丁超立方抽样构建响应面代理模型(RSM),并采用多岛遗传算法(MIGA)对代理模型进行优化处理。经仿真验证,优化处理后的“热管+风冷”散热结构使得芯片最高温度又降低了15.12℃,有效提升了IGBT模块的热可靠性。     

军用加固计算机的热设计与仿真分析

介绍了军用加固计算机的热设计方法,对机箱热稳态下散热表面的热流密度进行了分析计算。采用热分析软件Icepak对加固计算机进行仿真分析,得出该设计满足系统热控制要求。最后将仿真结果与实验测量数据进行了对比,验证了数值模拟方法的正确性,显示了Icepak软件在电子产品热设计中应用的优越性和可靠性。     

电子设备强迫风冷散热特性测试与数值仿真

针对电子设备发热导致其可靠性下降的问题,对某电子设备机箱内部PCB（Printed Circuit Board）板强迫风冷的散热特性进行热测试实验,利用热分析软件ICEPAK对该设备的工作情况进行热仿真,并比较实验结果和仿真结果,结果表明二者一致性较好．分析数值仿真产生误差的因素并提出改进数值仿真的方法．该研究表明数值仿真可以为电子设备的热设计开发提供依据．     

V型微通道热沉的 流体流动与传热问题研究

V型微通道热沉具有体积小、流速小、散热效率高等优点,是将多个DL线阵组装为面阵并实现高性能冷却封装的良好解决方案.本文采用计算流体力学软件Fluent建立了V型微通道的数值模型,研究了其中的流体流动与传热问题.仿真结果表明,设计的V型微通道可满足激光二极管线阵的散热要求.仿真分析结果与V型微通道热沉样品的模拟热源加载实验测试数据对比,吻合较好,证明了数值仿真的有效性.     

大功率射频收发设备小型化热设计

根据大功率射频收发设备的特点，通过对比几种不同散热方式的优缺点，采用了翅式冷板的散热方法，对系统进行合理的热设计，将系统温度控制在80℃在以内，使元器件及系统的可靠性得到了提高。