基于场协同理论的电子元件散热CFD数值模拟

针对电子元件的散热问题,以电子元件为研究对象,采用CFD技术对以空气为冷却流体的电子元件的6种散热方案进行了数值模拟。采用流体固体共轭传热技术,获得电子元件散热小空间的温度场及速度场。基于场协同原理对其温度场和速度场的协同效果进行分析和比较,获得电子元件散热的优化方案,为进一步提高电子元件的散热效果及热设计水平提供理论依据。     

基于CFD的电子器件散热最优间距的数值研究

为研究高发热功率电子器件散热的机理,采用CFD技术对小空间内电子器件的散热状况进行了研究,模拟了以空气为冷却流体多种电子器件间距条件下小空间的温度场及速度场.以电子器件冷却后的温度水平、平均换热系数、流动阻力为主要因素,并结合场协同理论提出一种评价电子器件冷却效果的评判公式,进而以它为指标得出电子器件散热效果的最优间距.     

基于CFD软件的电力电子设备强制风冷散热的数值模拟

随着电力电子技术的发展,对电力电子设备散热问题的研究日益重要。该文运用CFD软件对电力电子设备的强制风冷散热进行数值模拟研究,得出简单可行的散热方案,为设备的散热设计提供一定的依据,提高设备的可靠性。     

电力电子器件封装模块的散热特性

以传统电力电子器件封装模型为基础,介绍了大功率电力电子器件热量传递机理、失效原因。阐述了电力电子器件的主要外部散热方式及发展现状。最后基于有限元软件ANSYS为平台,通过改变电力电子器件内部结构,包括芯片间距、衬板厚度、铜底板厚度,分析了内部结构芯片散热的影响。通过测试发现,当芯片分布均匀时,散热效果最好,导热系数较高的材质,芯片散热效果较为理想。在小范围内,芯片结温随底铜板厚度增加而下降,之后芯片结温随厚度增加而升高。     

雷达电子模块散热模拟测控系统设计与开发

随着现代雷达电子模块集成度和组装密度的提高,电子模块的热流密度不断增大,散热成为了结构设计中的重要因素.本文针对电子模块热设计是否满足实际工作要求难以验证的问题,进行雷达电子模块散热模拟测控系统设计与开发,在建立了测控系统总体方案的基础上,通过硬件集成设计、PLC编程和触摸屏组态等环节实现了该系统模拟热源和温度采集两大...     

场协同理论应用于强化换热技术的研究进展

概述了场协同理论应用于有源强化技术、无源强化技术以及复合强化技术的研究现状,分析了场协同理论用于分析质传递过程的研究进展,指出可以通过增加外场来提高蒸发冷却过程中质传递的效率。     

模块式负压密封型层流罩速度场特性模拟研究

在实验研究的基础上,对层流罩的两个工况进行数值模拟,通过与实验结果比较,证明了选用模型具有较高的计算精度,进而对不同围挡高度下的速度场和污染物浓度场进行模拟,结果表明为了保证围挡内速度场的单向流特性,围挡距地高度不宜大于0.8m,如果考虑工作面的洁净度,围挡高度不宜大于0.5m。和实验结果基本一致。     

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%。     

基于流固物理场的电机逆变器功率模块散热结构优化设计

散热设计在电机逆变器功率模块研制过程中至关重要,温升是影响逆变器功率模块散热的关键因素。为了探究其温升特性,建立了一种基于流固物理场的电机逆变器功率模块结构模型,采用有限元分析法对功率模块的3D温度场和流体场进行了计算,分析了功率模块内部温度场及湍流流线的分布情况。在此基础上,进一步分析了导热胶脂参数、环境温度、风扇面积及格栅面积对功率模块温升的影响,得到一种优化后的功率模块流固物理场结构模型。结果表明,考虑空气流场的流固物理场模型能分析电机逆变器功率模块内部的温度,也可确定影响其温升的关键性因素。经优化后,在环境温度为20℃和125℃下,该模型能分别有效降低电机逆变器功率模块23.1%和10.01%的温度。该研究为电机逆变器功率模块的封装热设计提供了参考,同时为功率模块结温的在线估算提供了依据。     

一种基于场协同原理的强化液冷冷板研究

随着功率芯片热耗和热流密度的不断提高,常规的深孔钻液冷冷板难以满足高热流密度芯片的散热需求。基于场协同原理,设计出一种菱形肋强化换热冷板,并和传统的深孔钻、微通道冷板进行了综合性能对比。仿真和试验研究表明:在同样总温差下,菱形肋冷板所需流量可低至深孔钻的1/3 以上;换热面积相当时,菱形肋冷板的总温差约为矩形肋(微通道)冷板的83%左右。     

基于热-流-力耦合计算的多芯片组件布局构形优化

基于构形理论和多物理场耦合数值计算方法,建立了自然对流条件下均匀产热的多芯片组件模型,给定印刷电路板面积和芯片总占地面积为约束条件,分别以最高温度、最大应力和最大形变为优化目标,以芯片个数及芯片长宽比为设计变量,研究了芯片布局演化对系统性能的影响.结果 表明:不同优化目标下,最优构形均为芯片长宽比为2.1的8芯片布局方式,多芯片组件的最高温度、最大应力和最大形变分别最多可降低16.5％,28.3％和26.9％.对芯片个数和芯片长宽比双自由度的优化效果要明显优于仅对芯片长宽比的单自由度优化.     

基于PLC、触摸屏、电子模块的蔬菜大棚监控系统

以DVP-SS-11R型PLC为蔬菜大棚温湿度控制中心,利用DOP-B07S201型触摸屏显示,设定温湿度值以及报警的上下限值,使用电子模块DVP-04PT、DVP-04AD以及温度传感器PT100和湿度传感器HM1500对蔬菜大棚的温湿度进行检测,实现对蔬菜大棚温度和湿度的控制。     

光模块热分布的仿真与实验分析

建立了光模块三维模型,通过有限元仿真分析了器件工作时的温度分布特性。结果表明,屏蔽罩的存在阻挡了芯片换热,影响了芯片的散热效率;利用红外摄像机观测芯片的工作温度,并与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的准确性。根据分析结论,提出了改进屏蔽罩结构以提高对流换热效率的优化设计措施。仿真结果表明此方法具有可行性,对光模块产品的结构设计与优化具有实际意义。     

基于有限元仿真的IGBT混合模块的可靠性分析

集成化与微型化是当今电子信息产业发展的特点,其中电子元件的结温与热应力是影响其可靠性的重要因素。硅基IGBT和SiC基续流二极管组成的混合模块广泛应用于城市轨道交通等领域,其可靠性直接影响轨道交通车辆的运行性能。本文建立IGBT混合模块的仿真模型,随着各层材料厚度、焊料空洞大小和位置的变化,计算分析IGBT混合模块的温度与应变变化规律,对模块封装结构进行优化设计。将高热导率石墨烯应用在IGBT混合模块中,仿真分析应用位置不同对模块可靠性的影响,从而进一步优化混合模块的封装结构。通过仿真计算,优化后的IGBT混合模块可将最高结温降低近3℃,最大热应力下降超过30 MPa。     

电子组装喷射点胶过程流体特性CFD模拟分析

喷射点胶技术是电子组装的核心技术,针对如何喷射小直径胶点以满足微电子封装要求这一问题。文中基于气压驱动点胶阀的工作原理,建立顶针和喷嘴碰撞结构二维几何模型,采用CFD计算机流体动力学分析软件对点胶过程中喷嘴口胶水喷射速度、密闭内腔胶水液压进行仿真模拟分析。数值仿真结果表明,顶针几何外形、顶针运动行程及喷嘴张角是影响胶水喷射速度的主要因素,喷射胶点的直径大小是由这些影响因素决定的。     

电子器件振动特性有限元模型参数的等效计算方法

 基于自由度缩聚技术和模态叠加原理,提出两种电子器件振动特性有限元模型参数的等效计算方法:范数极小值等效法和约束基频等效法.两种方法依据器件质量、约束基频、内部布局等特性,将具有非均匀质量和刚度分布的器件等效为均质长方形质量块,使电子器件的网格划分和数值计算大为简化.通过印制板固有特性和响应结果的对比分析,验证了等效方法的有效性和实用性.