排式热管群构造CPU散热器的仿真分析

为了验证研制出的CPU散热器的散热效果,利用有限元分析软件ANSYS对该CPU散热器进行了散热分析．研究了在室温和自然对流条件下,同等尺寸的普通CPU散热器和热管式散热器的温度场分布．研究结果表明,所建议的热管式CPU散热器能有效地降低CPU的温度．     

肋片个数及表面发射率对LED灯散热的影响

在散热量一定条件下,热分析计算了5种不同肋片数的LED散热器结构,通过迭代计算得到LED灯散热器表面温度,比较得出散热效果最好的肋片数;同时还比较了散热器在两种不同表面发射率情况下的表面温度。计算结果表明,对给定的散热器结构及散热量,在一定条件下20个肋片数时散热器表面温度最低,散热效果最好。同时,增加表面发射率能有效提升其散热效果,降低肋片温度。     

CPU散热片结构设计

CPU芯片的散热对其是否能够正常运作起到关键作用,因此对CPU散热研究有重要意义,强迫风冷CPU散热是最为常用的一种散热方法。根据皮托管原理测出水位差,计算出风速、雷诺数、边界层厚度;通过散热器的总散热效率和总散热量设计出等截面直肋散热片的结构.     

应用遗传算法的电子器件散热结构优化研究

为了实现电力电子器散热系统的低热阻、小型化、轻量化,分析了不同结构参数对散热器散热的影响规律。结合热力学第二定律及其控制方程,采用遗传算法,以散热器的总热阻最小为优化设计目标,确定了固定空间内散热器最优结构的肋片个数、肋片距离、肋片厚度与基板厚度,使优化后的散热器表面热源的温度相比原模型降低了6.3℃,质量较原模型减轻了2%。最后应用Icepak软件对计算结果进行仿真验证,结果表明该方法是可行的,具有一定的推广应用价值。     

散热器垂直肋片的强化换热

钢管柱式散热器比普通钢制散热器防腐蚀能力强，降低了金属热强度，在管柱上增设垂直肋片后，就提高了散热效果。本文就如何合理设计垂直肋片的尺寸和形状，进行了分析探讨，并结合实验研究，得出了定量和定性的结论。     

基于最小熵产法的大功率LED散热器的结构优化

为了提高自然对流条件下大功率LED灯的平直肋片散热器的散热性能,对该类散热器开展了结构优化分析。利用最小熵产法分析了平直肋片的厚度、数量和高度,散热器质量、风速等因素对散热器流场及传热特性的影响,结果表明：随着肋片个数量的增加,无量纲熵产和温度熵产先增加后减小,温差熵产是摩擦熵产的10倍左右。此外在热流密度不变情况下,存在最佳肋片的几何尺寸使得无量纲熵产最小,据此优化散热器肋片结构使得散热器性能达到最优。     

LED工矿灯镁合金散热器的性能分析

为实现大功率LED工矿灯散热器结构的轻量化设计需求,制作了一款太阳花型镁合金材质散热器,并采用实验测试与数值模拟两种方式,与相同结构的铝合金材质散热器进行了散热性能的对比分析.结果表明:在相同工作条件下,安装镁合金散热器的LED工矿灯最高温度略高,但升温速率较快,且达到稳定工作状态所需的时间较短;镁合金散热器肋片间空气的自然对流速度较大,有助于提高散热器的综合传热效率.因此,镁合金可替代铝合金,用于制备大功率LED散热器.     

电动汽车永磁同步电机控制器水冷散热器的优化设计

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块是电机控制器中主要的发热源。为使IGBT模块工作在安全温度范围内,基于正交实验设计某电动汽车用45 kW永磁同步电机控制器水冷散热器。首先,在估算IGBT模块热损耗基础上,初步确定散热器结构,并通过热仿真确定影响散热器性能的主要因素;然后,采用正交实验法对冷却液流速、肋片高度、肋片厚度、肋片间距、扰流柱类型及散热器基板厚度等因素进行优化,获得散热器的最佳控制和结构参数。仿真结果表明,设计的散热器能够满足IGBT模块的散热需求。     

LED镁合金散热器的多尺寸翅片设计与性能分析

为满足大功率LED散热结构的轻量化需求,设计了一款新型多尺寸翅片结构的LED镁合金散热器,并以散热面积相同的规则形貌散热器作为对比结构,采用Icepak热仿真软件获得两种结构的温度场及流体场,进而对比分析其散热性能.结果表明:外侧的短矮型翅片可减少对空气自然对流的阻碍作用,短高型与长矮型翅片分别能增强在翅片高度和长度上的自然对流强度,散热器沿x轴与y轴方向横切面处的空气流速分别相对提升了18%与9.4%,全局最高温度降低了2℃,表明多尺寸翅片镁合金散热器具有较明显的自然对流散热优势.最终按照设计的多尺寸翅片结构制成散热器样品,在搭建的实验测试系统中获得关键测点的温度数据,与仿真计算结果吻合较好,相对误差最大不超过8.6%,且最大输入电流条件下的最高芯片结温远低于芯片极限温度值.因此,所设计的多尺寸翅片镁合金散热器能满足LED灯具的散热需求.     

碳陶轴装制动盘泵风效应及对流散热性能数值仿真研究

针对制动盘泵风能耗和热疲劳的问题,研究设计低泵风功耗高散热能力的碳陶轴装制动盘,首先将夹层型制动盘的1∶2缩比模型进行风洞试验以验证数值计算准确性;运用运动参考系法对直肋型、针肋型和夹层式结构进行数值仿真。结果显示,夹层型在所有工况下具有最小的风阻扭矩;针肋型对流换热系数在所有工况下最大,夹层型次之。综合考虑制造工艺、泵风效应和散热性能,夹层式碳陶轴装制动盘最适合更高速列车制动的需求。     

热管式CPU散热器总传热能力的研究

本文对一种热管式CPU散热器的传热机理、传热路线和各传热阶段的热阻进行了定性分析和定量分析，建立了该热管式散热器传热模型，导出了其总传热系统的计算式，并给出了计算实例。     

汽车散热器的翅片仿真研究

为了得到结构更合理的汽车散热器的百叶窗翅片结构,采用仿真软件对散热器的翅片进行了仿真模拟.通过改变翅片高度,得到了不同高度下散热器翅片的传热因子j和阻力因子f,并引入无量纲参数j/f13来评价其综合性能.优化结果表明,当翅片高度为7.85mm时,汽车散热器百叶翅片的综合性能最佳.     

螺旋翅片管簇散热器优化设计

本文从理论上分析了自然对流方式下螺施翅片管簇散热器的翅高、翅厚、管径、翅间距，罩高对散热器的热工性能的影响．利用已有的经平板通道的自然对流换热公式，采用修正该公式中在极高度的方法及光滑圆管自然对流换热公式，给出了计算螺旋翅片管簇散热量的半理论计算方法．利用计算机分析了各影响因素对散热器换热量影响的程度；以金属热强度最大为优化目标，给出了该类型散热器的最佳结构参数族。     

小汽机表面式间冷散热器流动和传热数值研究

针对实际工程问题,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对自然通风状态下,某表面式间接空冷散热器空冷塔的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究.确定了不同环境风速对空冷塔通风量和间接空冷散热器散热量的影响,为间接空冷系统的优化设计提供理论依据.     

汽车散热器性能试验台研制

基于国内外汽车散热器性能试验的相关方法及标准,研制出一种新型汽车散热器性能试验台。利用焓差法取代温差法对散热器空气侧换热量进行计算,增加了介质侧取样装置,对散热器进口空气湿球温度进行了修正,采用标准文丘里流量计和插入式多喉径流量测量装置相结合的方式测量空气流量,并采用高性能PID温度控制器对介质侧入口温度进行精确控制。结果表明:试验台的热平衡误差≤±3%,重复性误差≤±2.5%,准确性精度≤±2.5%,优于国家标准JB 2293—78的要求,为汽车散热器的研究开发提供了可靠的试验基础。     

同位素温差电源辐射器的散热特性研究

建立了同位素温差电源管肋式辐射器散热过程的耦合传热模型,采用热网络法结合蒙特卡罗法,数值模拟了辐射器的散热过程.分析了辐射器质量不变的条件下,肋片数、高度及表面发射率等参数的影响.研究结果表明,在管内第二类边界条件下,肋片数对辐射器散热性能的影响明显;肋片散热效率随表面发射率的增加而降低,随肋片高度的增加非单调变化,存在一最优值.     

锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟

建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学（CFD）模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.     

估算空间辐射器传热效率的平均法

为了对辐射器传热效率进行有效评估,从局部肋效率公式入手,通过肋根温度和等效热沉温度的平均,获得流体回路-热管混合式辐射器的系统传热效率的解析公式.与数值计算结果进行比对分析,证明两者的偏差小于7%.该公式避免了复杂的数值计算,可用在工程计算中对空间热辐射器的系统传热效率进行评估.     

进出口方式和槽道形状对微散热器内流量分配与传热的影响

为得到散热效果比较好的等截面矩形微散热器,设计了不同的进出口布置方式和不同的进出口槽道形状,并采用数值模拟的方法对微散热器内流量分配和传热特性进行了研究.结果表明进出口布置方式对微散热器内通道流量分配有很大影响:进出口槽道形状为矩形的微散热器流体流动分布较好;三角形槽道微散热器流体流动分布相对较差,其流动机理可归结为分流与摩擦阻力的相互作用;I型矩形槽道微散热器无论是传热性能还是流阻特性均优于C型及Z型微散热器,具有优越的强化传热特性,能满足高热流密度的微电子器件的冷却需求.