CPU散热器热学性能的有限元分析

CPU是计算机的核心部件,CPU散热器的散热性能是影响CPU工作性能的重要因素。尤其是CPU芯片功率高速发展的今天,其影响更加明显。所以,如何在设计时采用合理的散热器材料和结构,提高其散热性能成为了殛待解决的问题。本文利用Ansys软件建立了散热器的有限元模型,对其进行了热学性能分析。对散热性能与材料、尺寸和结构的关系进行了研究,并对结果进行了对比分析。得到了散热器的温度分布云图和热梯度分布云图,为散热器的优化设计提供了重要依据。     

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。     

水冷散热器温度场及热变形的模拟分析

水冷散热器是保证大功率电气设备正常工作的有效散热装置,其热交换过程及热膨胀变形一直是研究的热点。针对某企业一款水冷散热器的核心部分-水冷部件,应用有限元软件ANSYS建立起其单路冷却流道的模拟模型,分析流体入口流速、空气热对流对流体出口温度的影响以及水冷部件产生的热变形。研究结果表明,流体出口温度随着其流体入口流速、空气热对流系数分别呈现曲线下降、近似线性下降的趋势;水冷部件的热膨胀变形十分明显、且分布不均匀,出现了翘曲现象。     

计算机仿真技术在CPU散热器设计的应用研究

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散热的研究有着重要的意义.目前强迫风冷CPU散热器是最为常用的一种散热方法.通过建立CPU散热时的传热学模型,并基于有限元原理,利用计算机仿真软件Ansys对CPU散热器进行设计.实际测试结果表明,仿真结果误差较小,能较真实地反映散热器的散热情况.     

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。     

基于Icepak 的水冷板散热器性能研究

文中采用Icepak 数值模拟的方法,研究不同结构形式的水冷板散热器的换热性能与压力损失,分析了并联流道截面积、流道布局对换热性能与压力损失的影响。结果表明:并联形式的水冷板散热器3的换热性能最好,且压力损失适中。当分流道截面积逐渐增大时,水冷板散热器3 的换热性能及压力损失逐渐降低。而当分流支路当量直径较大时,主管路的压力损失占主导,各分流支路流量受主管路压力损失控制,则此时各分流支路的流量分配不均匀,越远离入口处的分流支路流量越小。     

蜂窝平板散热器的数值模拟与分析

以一种蜂窝形平板散热器为研究对象,运用Fluent自建模,简化平板散热器三维模型。基于LED芯片功率90 W的工况下,分别对平板散热器的温度、流速、压强、内部体积分率进行分析。通过分析数据,基本符合实际情况,表明这种简化满足要求,为此类散热器的设计和优化提供依据。     

伺服驱动器散热器的热设计优化

针对伺服驱动器发热量较大、温升过高等问题,将热动力仿真分析结合工程设计经验的技术应用到散热器优化设计中。采用有限体积法数值模型仿真的方法,研究了在自然对流条件下散热器截面形状尺寸对散热效率的影响。通过对比仿真分析的温度场分布图,优选出了散热器最佳设计方案。研究结果表明,利用仿真分析结合工程设计经验,在同等加工工艺性和经济性等条件下散热器散热效率提高了6.8%,增加了产品的可靠性。     

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%。     

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。     

基于分流式热沉的锂电池热管理系统研究

锂电池热管理的目标是为了确保电池组的最大温度和电池单体之间的温差在合适的范围内,本文通过数值模拟研究了分流式热沉和矩形直通道热沉对方形锂电池包在1C放电倍率下冷却效果,结果表明:分流式热沉具有更加优良的换热性能和热均匀性,在入口流量为0.03~0.27kg/s范围内,冷却液为进口为300K的水和乙二醇混合物,相较于矩形直通道热沉,分流式热沉可以将电池包的最大温度降低2°,电池单体的最大温差相较于矩形直通道降低最高可达72%。     

集成T形分液器的微通道散热器设计与实验

微通道散热器具有热阻低、效率高、可与芯片集成加工等诸多优良特性,在电子设备散热领域具有非常广阔的应用前景,但传统微通道散热器存在通道内部流量不均匀、温度均匀性差的缺点.针对这些问题,文中设计了一种具有倒T形冷却液分配器的新型结构微通道散热器,以解决传统微通道散热器温度均匀性问题.仿真结果表明,在相同条件下,新型微通道散...     

溢流微通道热沉优化设计

在微型冷却器装置中采用短微通道比采用长微通道具有更高的热传递效率。为了实现高传热系数,文中设计了内部结构为溢流形式的微通道结构。该研究的目的是确定一个参数集,以便优化微通道器件内部的热分布。文中使用ANSYS 软件对溢流形式微通道结构的参数进行了优化分析。实验测量结果与仿真结果吻合良好。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

液冷式CPU散热器的传热强化及流阻性能

通过在液冷式CPU散热器蛇形流道内填充不同粒径的不锈钢珠,使液冷式CPU散热器流道形成类似多孔介质的复杂流道以提高其散热性能。通过对改进前后液冷式CPU散热器的试验研究,分析了各因素对液冷式CPU散热器的传热和流阻性能的影响规律。结果表明:在本试验范围内,相同Re和Pr下,改进后散热器的对流换热系数为改进前的1.2~4.8倍,阻力系数f是改进前的1.4~4倍;散热器填充Φ4mm开孔不锈钢珠的强化传热效果最佳,芯片表面温度较填充前降低了33,°对流换热系数增大4.8倍,而流动阻力仅增加了1.4倍。     

伺服驱动器散热设计

针对750W伺服驱动器的散热要求,借助流体力学软件Icepak进行仿真设计,进行散热器参数的优化选择,并结合试验进行检验,最终达到设计要求。     

芯片偏置对散热器倾斜程度影响分析

采用有限元分析方法,仿真分析多种芯片偏心位置及散热器倾斜状况,比较散热器倾斜程度,优化芯片最佳的偏置位置,为芯片摆放提供最优建议。通过不同芯片位置对散热器倾斜程度影响的分析,得出以下结论:芯片向正上方偏移时,散热器的倾斜程度与芯片偏置距离呈线性关系。故芯片偏置距离越小,散热器的倾斜程度越小; 向上偏置一定距离后,还需再向左或向右偏置的话,都会增加散热器的倾斜程度; 芯片斜置时,平衡芯片几何中心至2个固定孔的距离,使芯片至2个固定孔距离差最小,可使散热器倾斜程度最小。     

矩形肋片散热器几何参数对散热的影响分析

为考察矩形肋片散热器几何参数对散热效果的影响规律,文中应用热仿真分析软件Flotherm对矩形肋片散热器在不同结构参数下的模型进行了自然对流散热计算,通过对比分析不同模型的温度和热阻计算结果,探讨了散热器基板参数和肋片参数对其散热性能的影响。分析表明,改变散热器肋片的高度、长度和间距可有效降低散热器的热阻。这些几何参数可以作为散热器热设计变量,以进一步对散热器进行优化设计。     

散热器优化设计

采用针肋式散热器对密封电子设备进行自然冷却时,为了获得最佳温度场主要相关参数的取值,运用正交试验的方法,对肋厚、肋长、肋高三要素进行优化设计。结果表明,该方法不仅能够得到参数的最佳组合,而且可以确定其对温度影响的敏感度。