基于遗传算法的散热器翅片优化设计

为了设计工程约束下的高性能散热器,基于散热器热阻网络模型,建立了散热器优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行优化,获取了工程条件约束下散热性能最优的散热器几何参数。计算结果与商用软件仿真结果符合较好,表明文中所建模型的准确性和有效性。文中的研究为提高高性能散热器的设计能力及新产品的研发效率提供了有益参考。     

平直翅片热管散热器的正交数值模拟优化

文中以平直翅片热管散热器为研究对象,研究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度、翅片宽度和热管直径 5 个结构参数对翅片换热性能和阻力特性的影响,采用正交实验设计的方法设计了上述结构参数的 15 个组合方案,利用 CFD 数值模拟的方法对每个组合方案下翅片的流动换热性能进行了模拟。以努塞尔数 Nu 、阻力系数f、传热性能综合评价指标(Performance Evaluation Criteria, PEC)作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析挑选出性能最优的组合方案。 该方法能快速获得散热器结构的优化方案,并分析出主要影响因素,对工程应用有一定的指导意义。 结果表明:影响 Nu 和 f 的最主要因素是热管直径,影响 PEC 的最主要因素是翅片厚度。 对于本文研究的散热器,其最优参数组合方案为:翅片厚度为 0. 6 mm,翅片间距为 2. 2 mm,热管直径为 6 mm,翅片高度为 65 mm,翅片宽度为 28 mm。     

散热器空气侧百叶窗翅片结构参数优化

对散热器空气侧的百叶窗翅片建立三维流固耦合的模型,运用Laminar方法进行数值模拟,结果表明传热与压降特性与实验关联式吻合较好,模型得以验证;为进一步阐明汽车内散热器空气侧的强化传热翅片的性能,分别考察了不同的翅片高度、窗翅高度、翅片厚度和翅片节距等结构参数对传热系数和压降的影响,得到了一组综合性能较好的百叶窗翅片结构参数。     

翅片热板散热器的传热数值模拟研究

采用有限元法,应用ANSYS软件的热分析功能对翅片热板散热器的传热性能进行了数值模拟,并计算出该散热器表面的瞬态温度变化曲线,与实验测试结果吻合得较好.最后的研究结果表明:所研制的新型功率电子元器件翅片热板散热器散热性能良好,具有良好的启动性能和等温性能.     

热电制冷冰箱散热器热分析及其结构尺寸研究

利用FLUENT软件对热电制冷不等间距的型材散热器进行了三维数值热流耦合模拟分析,得到了其流场及温度场分布,研究了在室温、强迫对流的条件下散热器尺寸、入口风速角度对其传热性能的影响,对散热器进行了结构尺寸选择,不仅使材料节省了22%,而且使散热器热阻降低了3.6%,为热电制冷冰箱用散热器的设计提供了有效的方法。     

型材散热器的优化设计

本文针对散热器在强迫风冷条件下的散热性能优化问题进行了分析研究.对于所采用的优化方案的热分析模型作了描述.分析了绕流对散热器性能的影响,并根据一种较为简便的数学模型,用迭代的方法确定出肋片上的实际流速.最后给出了采用这些模型计算出的在不同工作环境下型材散热器的优化尺寸.     

直流变压器用散热器数值模拟与优化

以直流变压器用散热器为研究对象,利用数值模拟对散热器进行建模仿真,研究散热器基板厚度、翅片数量、翅片厚度三个因素对散热器表面温升的影响规律,从而获得散热器的最优设计。结果表明:当基板厚度为25 mm、翅片数量为52、翅片厚度为2 mm时,散热器表面的最高温升较初始设计方案下降了约50%。     

整体翅片叉排热管散热器的传热特性研究

针对三维坐标系下,整体翅片叉排热管散热器的流动和传热特性进行数值模拟研究.分析了四个主要影响因素:翅片间距、翅片厚度、排间距和管排布对努塞尔数、流动摩擦因数和热阻的影响.管排布分别为4-3叉排和3-2叉排,翅片间距分别为6mm、7mm和8mm,翅片厚度分别为0.8mm、1mm和1.2mm,排间距分别为20mm、24mm和28mm.计算结果表明:随着翅片厚度的增加,摩擦因数减小,换热能力增强,热阻有所上升;随着翅片间距的增大,摩擦因数增大,换热能力提高,而热阻基本为增加趋势;当热管排列方式从4-3叉排变为3-2叉排后,摩擦因数增加,但Re较大时,摩擦因数趋于相同,换热能力明显下降,但热阻呈下降趋势.     

电压源换流器用水冷散热器的数值模拟与优化

以水冷散热器为研究对象,利用数值模拟对水冷散热器进行热仿真。研究进水流量以及添加扰流柱对水冷散热器的表面温升以及压降的影响规律,从而获得散热器的最佳散热效果。结果表明:当进水流量为9 L/min、进水温度为45℃时,添加菱形扰流柱的水冷散热器表面温升约为19℃,压降约为2 110 N/m2。     

一种机载相控阵天线散热器的优化设计方法

机载相控阵天线体积小、重量轻,但因其具有工作时间长、发热量大等特点而使天线内部热流密度较高,从而影响了天线的使用寿命和可靠性,因此须合理配置散热器以进行辅助散热。以某机载相控阵天线为研究对象,通过建立散热器热阻与大功率器件总发热量间的数学模型,获得影响散热的关键几何参数,然后采用ANSYS Icepak构建热仿真模型,以散热器热阻最小为优化目标函数,对强迫风冷条件下的散热器进行设计和优化。仿真结果表明：该方法理论计算量少,工程实施便利,对机载相控阵天线散热器的合理配置具有较高的工程实践价值。     

翅片热板散热器的设计

针对功率电子元器件散热的需要,设计一种新型功率电子元器件新型散热器一翅片式平板热管散热器,并通过强度较核了设计的合理性,通过实验检验了设计的可靠性.     

雷达DAM散热器选材有限元分析

为了探索雷达数字阵列模块(DAM)散热器成形材料的选择。文中根据散热器的结构特点,确定成行方案,对不同的铝合金材料利用Deform-3D软件进行了有限元数值模拟分析,最后确定最佳的材料。模拟结果显示6063铝镁硅合金成形该散热器所需载荷较低,损伤值最小,应力分布均匀,无明显成形缺陷,表明6063铝镁硅合金挤压型材具有较好的性能表现,可作为该雷达DAM散热器最佳选材。     

汽车翼型百叶窗翅片散热器性能对比分析

为了提高某汽车管带式散热器的综合性能,保证车辆正常行驶的稳定性,根据厂商提供的散热器几何参数,对其进行性能分析、仿真计算与结构优化。建立该管带式散热器单元体模型并进行数值计算,将仿真结果与试验数据对比,以验证该仿真模型的准确性。在保持散热面积近似不变的前提下,将NACA0018翼型作为百叶窗翅片的结构特征,将传统百叶窗翅片和翼型百叶窗翅片采用相同的方法仿真计算,获得散热器空气侧的换热系数和压力损失,进而计算JF评价因子并比较。结果表明:原散热器的仿真结果和实验数据进行对比,换热系数和压力损失误差最大值分别为4.93%、4.38%,在可接受范围之内,验证了仿真的准确性;在空气速度为2～12m·s-1的区间内,改进后的散热器的JF因子要高于原散热器,当空气流速为12m·s-1时,改进后散热器的JF因子高出约13.58%。     

凸轮机构尺寸参数的优化设计

建立了行之有效的凸轮尺寸优化方法和相应的数学模型,并对凸轮机构尺寸设计的约束条件作了详细介绍。针对约束条件多且复杂,应用MATLAB中Fmincon函数对凸轮机构尺寸进行优化计算,编制了相应的可视化设计系统,方便设计者使用。最后实例分析表明所提方法是有效的和可靠的,对提高设计效率和设计质量帮助明显,是解决该类工程问题的便捷工具。     

压电风扇集成式散热器设计

电子设备小型化、集成化、高密度的发展方向对热管理技术提出了更高要求,普通风冷技术存在体积大、功耗高及噪声问题。文中研究了一种压电风扇集成式散热器,设计了多种不同翅形的散热器,通过数值模拟,对不同翅形散热器的流场流动特性及温度场分布情况进行了研究,并通过试验测试散热器换热性能。研究表明:散热器凸起点可以引导压电风扇流场的流动方向,使流体形成持续、有方向性的流动,从而增强换热效果;散热器凸起点纵坐标Y值对于散热性能的影响显著,对于文中的压电风扇集成式散热器,散热器凸起点纵坐标Y值为16 mm时的散热性能最好;与同体积的普通翅片散热器相比,压电风扇集成式散热器散热效果有显著提升。     

翅片热板散热器的传热研究

在已设计的翅片热板散热器基础上进行了传热性能实验,对于充装不同工质、工质充装量、翅片热板散热器的工作方式等因素都进行了较深入的传热测试,分析这些因素对翅片热板散热器传热性能的影响.同时对翅片热板散热器的瞬态和稳态传热性能也进行了实验测试,分析了瞬态、稳态表面温度变化曲线,并进行了传热性能比较分析,讨论了工质充装量、倾斜角度等对翅片热板散热器传热性能的影响.     

CPU散热器结构设计与热分析

CPU散热器是将CPU核心热量迅速导出的关键,已成为获得新一代电子芯片的主要问题之一。采用数值模拟方法对放射状太阳花CPU散热器进行三维流场及温度场分析,探讨放射状散热器在不同的肋片形状、肋片数N和肋片厚度等各种不同的参数作用下,对于整体散热器散热和流动性能的变化与影响,同时分析了太阳花散热器自然对流和瞬时动态特性。