数据中心服务器水冷散热器的数值模拟与实验验证

水冷散热器在数据中心服务器CPU芯片冷却技术中发挥着重要的作用。如何获得高性能的散热效率成为了该领域关注的重点。针对一种翅柱式水冷散热器,用数值模拟的方法,通过改变翅柱的结构参数来优化散热器的散热性能以及流动特性。在相同的翅柱间距下,改变翅柱的直径和高度,在不同的入口流量下,研究其温度,努塞尔数,压降,摩擦系数,分析比较其综合系数对散热性能的影响,并对结果进行了实验验证。结果表明翅柱高度3.9mm,直径为0.9mm的散热器其综合系数最大     

不同结构的CPU水冷散热器的性能分析

水冷散热器具有较高的冷却效率,广泛应用在CPU冷却技术中。建立了空腔式、翅柱式、隔板翅柱混合式三种不同结构的散热器模型,使用商用计算流体动力学软件ANSYS FLUENT进行流场数值模拟。在进口流量相同的情况下,通过对三种结构的散热器内的流动特征及温度分布的比较分析,发现翅柱式结构散热器内部流场湍动剧烈,可以显著提高CPU的冷却效果。在进口管道增加隔板后,散热器内的涡强度进一步增强,冷却效果略有提高,CPU表面上的冷却均匀性进一步提高。     

逆变器水冷单元柜的不同通风散热结构和性能比较

讨论了用于逆变器冷却的水冷单元柜,针对柜内几种散热器和柜内通风结构方案进行了对比分析,探讨了影响水冷单元柜散热性能的因素,总结了提高水冷单元柜散热性能的措施。     

大功率晶闸管风冷重力热管散热器的新结构与传热试验

本文介绍了蒸发段内壁采用轴向槽道加抑泡孔管的风冷重力热管散热器。性能试验表明:这种热管散热器的热阻低达0.0129℃/W,主要性能指标优于国内外同类热管散热器,风冷散热能力达到水冷散热器水平。     

大功率集成LED热管散热器的传热性能

针对大功率集成LED单位热流密度高的特点,提出一种新型的翅片式重力热管散热器,并对其传热性能进行了实验研究,讨论了加热功率和充液率对散热器传热性能的影响。实验结果表明:在加热功率为150W、散热热流密度为37.5W/cm2时,翅片式重力热管散热器的系统热阻在0.08～0.33K/W,此时加热表面温度低于80℃,冷凝段管壁温度相差不超过3℃。该散热器不仅具有良好的均温性,且在工况变化时能快速重新达到稳定,满足大功率LED的散热需求。     

翅片式热管散热器自然对流换热特性分析与多目标结构优化

采用数值计算方法对一种应用于半导体制冷片热端散热的翅片式热管散热器进行模拟,探究自然对流条件下不同翅片参数对散热器换热特性的影响。结合多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以影响散热器散热的两个主要参数——翅片表面传热系数和肋面效率为优化目标,对散热器整体做出综合优化,并对优化结果进行K均值聚类分析,提出了翅片端优化原则。结果表明,肋面效率对散热器性能的影响有限,提高表面传热系数可显著降低散热器总热阻;与未优化方案相比,所选优化方案可使基板热端面温度下降3.5K,散热器热阻降低18.22%。     

双铜管铜铝复合柱翼型散热器的二次优化

为了充分发挥铜材的散热性能,本文对双铜管铜铝复合柱翼型散热器的更多结构进行了研究.通过对不同结构外形尺寸散热器散热量的理论计算,得出该种散热器最优铜管管径及最优尺寸范围.     

日本工业标准——汽车散热器散热性能的试验方法

1.适用范围本标准对汽车水冷发动机使用的汽车散热器(以下简称散热器)的散热性能试验方法做出规定。2.术语的意义对本标准中使用的主要术语的意义规定如下: (1) 换算放热量冷却水(以下简称水)散热量为用入口温差60℃{60}换算的热量,用千卡/小时{千焦耳/小时}表示。     

异型高温热管翅的实验研究

对一结构特殊、长为6cm的异型高温热管翅在不同的工况下进行实验研究。通过改变蒸发段长度、绝热段长度、冷凝段长度、散热条件及其放置位置,观察其壁面温度分布情况,掌握其最佳工作状况。结果表明,当热管翅水平放置且在自然环境下散热时,不凝性气体的影响使热管翅冷凝段末端温度偏低;当蒸发段长度太长时,热管翅蒸发段会出现过热点,而冷凝段出现温度回升现象;若使热管翅的冷凝段在有限空间散热,则温度回升现象消失;当热管翅倾斜放置时,热管翅工作性能处于最佳状态。     

热光伏发电系统水冷散热特性研究

设计了一套水冷散热器以控制光伏电池运行温度,研究了不同水流量下电池温度及散热器压力损失的变化规律和对应的光伏电池输出特性,实验表明:辐射器温度l 373K、冷却水流量为25 mL/s时,电池温度为302K,所设计的散热器可以有效控制光伏电池的温度;利用Fluent软件分析了导流片高度、导流片数目、冷却水进出口管径等结构参数对其性能的影响,计算表明:增大冷却水进出口管径可以有效的降低压力损失而不影响散热效果;数值模拟结果和实验结果比较吻合,验证了数值模拟方法的正确性.     

沟槽式散热器水冷服务器基板流动与散热性能的研究

如何在较低功耗下,使服务器基板CPU低于规定温度已成为数据中心冷却问题的关键。研究了沟槽式水冷散热器对服务器基板芯片的散热。首先,通过开展沟槽式散热器冷却一个模拟CPU服务器基板的实验,对散热器水冷却过程的流动特性和传热特性做了研究,并分别获得"压降-流量"和"进口水温-流量"的性能拟合公式。其次,开展采用集成式沟槽散热器冷却含多CPU服务器基板的实验研究,通过实验测试,改变冷却水的流量和入口温度,以期获取芯片温度为70和80℃时所提供的最小能耗。实验结果表明:进口温度为25℃时,芯片温度维持在80℃以下的最佳流量为0.8 L/min;使芯片温度稳定在70℃以下的最佳流量为1.0 L/min。     

基于压电驱动的电子芯片散热器试验研究

电子芯片的散热一直是影响计算机技术发展的关键问题,液冷方式中采用微喷射结构散热器是满足电子芯片高效散热的有效方法。设计了利用叠堆式压电驱动器散热系统,利用压电陶瓷产生的中低频振动,实现对电子芯片冷却器散热板的脉动喷射,进行了同参数下微喷射散热器与微槽道散热器散热对比试验研究。试验表明,利用叠堆式压电陶瓷可以更有效的满足散热器槽道及微喷微小尺度的流体驱动问题。微喷射散热器具有优良的稳态下的散热性能和瞬态下的储热性能。     

电力电子器件IGBT用水冷板式散热器热力性能的数值模拟

设计了一种新型流道的电子器件IGBT用水冷板式散热器,利用Fluent软件对其在不同进口流速的工况下进行了数值模拟计算,对结果进行了对比分析,最后确定了最优进口流速。利用相似原理对散热器Nu数和Re数的关联式进行了确定,为以后水冷板式散热器的优化设计提供了依据。     

热管式聚光光伏冷却集热装置的应用研究

文章设计了一种热管式聚光光伏冷却集热装置,利用热管原理来改变翅片式风冷光伏散热器、管路式水冷光伏散热器的设计思路,通过将热管端蒸发段的介质输送到冷凝端进行换热的相变过程,使得光伏基板的热量迅速传递到冷凝端水箱中,达到降温和集热的双重效果。热管式聚光光伏冷却集热装置不仅能够对光伏组件进行快速冷却,使整个光伏组件换热面温度分布均匀,提高光伏系统的发电效率,还可将多余热量进行收集利用,提高发电收益,在聚光光伏发电领域中具有广阔的市场前景。     

冷轧翅片管散热器的设计

本文介绍了一种新型柴油机散热器。它采用了一种新型散热元件－冷轧翅片管,设计中不改变原散热器的尺寸,整个冷却系统的其它附件也不做改变,因此易于应用。其优势在于能节约大量的贵金属铜,而且散热系数较高。     

基于冷藏箱热端散热器的优化设计

半导体制冷片可作为小型冷藏箱的制冷模块,但受到热端散热性能以及工作电流的影响较大.利用Flo THERM软件,建立以半导体制冷片为制冷模块的冷藏箱模型,通过对冷藏箱热端散热器不同结构形态下散热的仿真计算,由此得出在强迫风冷散热方式下散热器的最优结构,并在此结构下仿真计算出半导体制冷片的最佳工作电流,得到该冷藏箱的最低制...     

三电平变频器水冷散热器温度场的计算与分析

针对三电平静止频率变换装置(SFC)功率器件温升难以确定的问题,以1台2 MW/3.3kV三电平SFC为例,建立了其功率器件水冷散热器温度场的三维数学模型和有限元计算模型,并对三电平SFC在额定负载运行时水冷散热器的温度场进行了计算,结果表明:各测量点的计算值与测量值能较好地吻合,证明该计算模型是合理的.在该温度场计算模型的基础上,分析了冷却水流量对水冷散热器温度场的影响,结果表明:冷却水流量对水冷散热器的温度分布影响显著,随着流量的增加,水冷散热器的最高温度和最低温度都有所降低.     

竖直热沉自然对流散热的两种强化措施研究

为了对高效大功率远端射频模块(RRU)的散热器设计提供依据,本文提出了两种强化直翅式竖直热沉自然对流散热的有效措施:对完整热沉在中间位置开缝同时在开缝处添加挡片,以及对开缝热沉存在的局部传热不利区域开孔来强化散热。本文采用了实验手段结合数值模拟的方法,研究了两种逐次递进的改进措施对给定几何结构参数的直翅式竖直热沉散热性能的影响。研究结果表明:当开缝宽度为10 mm时,中间开缝并添加挡片之后,竖直热沉散热性能显著提升;开缝从中间位置分别向上或向下平移时,散热性能均逐渐减弱。添加挡片后的中间开缝热沉肋间流场存在传热死区,通过对该区域内的翅片开孔能够有效减少传热死区的面积;开孔不仅改变了肋间空气的流向,而且形成了漩涡现象和扰流运动,从而进一步强化了热沉整体的散热性能。     

管带式散热器结构的变化对冷却系统性能的影响

传统的冷却系统(主要包括水箱和中冷器在内)设计主要只考虑散热面积的多少以及流过冷却系统的冷却水流量,通过提高散热面积(或加大体积)来提高冷却性能,而没有考虑到通过散热器本身的结构参数的调节去改变或者提高散热性能。基于同一发动机性能参数,在改变散热器结构参数的情况下作了多个水箱和中冷器的样品,针对不同的组合作了多组对比试验,通过试验结果来分析冷却系统结构参数上的变化对散热性能的影响。     

喷雾增湿对间接空冷机组散热器影响的数值研究

通过建立350MW间接空冷机组空冷散热器喷雾增湿系统的三维数值模型,利用Fluent软件对该系统进行数值模拟,分析了喷嘴位置及喷雾方向对散热管束换热效果的影响。模拟结果表明:在喷水量一定的前提下,喷嘴双排布置时散热管束的换热效果优于单排布置;而在塔外布置喷雾增湿装置,改变喷嘴的喷射方向时,散热管束外表面温度进一步降低,并且喷射角度为60°和90°时温度最低,散热器换热效果好。