基于烟囱效应的LED太阳花与梳状散热器对比

为了提高LED的散热性能,基于烟囱效应原理,对比了LED梳状散热器和太阳花散热器的散热效果。通过Solidworks建立实体模型,通过其插件Flow Simulation对建立的模型进行热仿真。在保持散热器质量不变的前提下,研究了不同烟囱高度对配备梳状散热器和太阳花散热器的LED芯片最高温度的影响。并对烟囱高度为40 mm的太阳花散热器进行了实验验证,经实验测量,此时LED芯片的最高温度为81℃,与模拟结果只相差1.28℃,证实了模拟的正确性。仿真表明:在烟囱效应下,LED太阳花散热器的散热效果要强于梳状散热器,并且当烟囱高度大于45 mm时,二者的温度差随着烟囱高度的增加不断扩大。     

LED圆筒太阳花散热器设计与实验北大核心CSCD

为了提高发光二极管(LED)的散热能力,基于烟囱效应,在传统太阳花散热器外侧加装圆筒壁,形成特殊的烟囱结构。运用Solidworks软件构建三维模型,用其插件Flow Simulation进行热仿真,并以散热器翅片数12个、最大直径70mm、高度40mm为基础模型参数,进行优化研究。研究表明,在翅片数为20个、最大直径为85mm、高度为65mm时,LED圆筒太阳花散热器的散热效果最好。此时,LED的最高温度为48.98℃,比优化前降低了13.05℃。当功率为8,12,16,19W时,LED芯片的最高温度都满足LED工作的安全要求。对功率为8W的LED散热器样品的实验测试结果表明,4个监测点的实际温度与仿真所得温度的平均误差为4.8%,在允许范围内,验证了研究的正确性。在功率为32 W时,配备圆筒太阳花散热器的芯片最高温度仍满足低于125℃的技术要求,并比配备传统太阳花散热器的芯片温度低6.44℃。所设计的LED圆筒太阳花散热器为解决大功率LED散热问题提供了一个新的途径。     

电子元件散热装置的烟囱效应分析

目前中小型电子发热元件的散热以自然对流散热方式为主,针对多数散热器不能发挥其结构优势来增强自然对流,导致散热性能差、体积笨重等问题,运用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,设计具有"烟囱效应"结构的散热器,简化散热器模型结构,研究高、宽、热流密度的变化对自然对流的影响及三者之间的变化规律,用于指导散热器的设计.结果表...     

对引入烟囱效应的LED平板散热器的优化及分析

利用烟囱效应改变散热器周围的空气运动状况, 提出了一种设计结构,并对设计结构进行尺寸优化与效果分析。用 SolidWorks建立LED设计及试验结构模型,用EFD(engineering fluid dynamics)热仿真,得 到了在最优散热性能和最优综合性能下的结构尺寸及周围空气 运动状况对比图。实验结果表明,在引入及优化前后,散热器的热阻降低了29.4% ,综合性能可以提升43.9%,烟囱效应的引入, 散热器有了明显卷吸周围空气的效应,散热器流出的空气束从向中间集中运动变为沿圆筒 边缘方向向上运动,丰富了散热器周围的空气运动状态。     

大功率 LED 散热器的数值模拟与优化

为解决大功率 LED 的散热问题,设计一种方形散热器,以传热理论为基础,采用基于有限单元法的数值计算方法,通过单一变量法对大功率 LED 采用空气冷却时的散热过程进行数值模拟,分析方形散热器结构参数对散热性能的影响规律并进行结构优化。研究结果表明：底板边长为 90 mm、底板厚度为 6 mm、翅片数量为 22 以及翅片高度为 50 mm 的方形散热器具有最佳的散热效果。     

基于烟囱效应的集成封装半导体照明光源散热结构优化设计

针对基于集成封装发光二级管(COB LED)的半导体照明光源,研究了引流孔的形状、尺寸和位置等对基于烟囱效应的散热器的散热特性的影响。CFD仿真模拟表明,对于50W热功率的COB LED散热结构,在导热板上形成两个面积为15cm2、以光源中心对称的矩形引流孔,可在保持COB LED最高温度小于52℃的条件下,将基于烟囱效应的散热器的重量进一步降低15%。实验结果与模拟结果基本一致。     

大功率LED 片式CO B光源散热设计

提出了大功率LED 片式CO B光源夹持式的散热方案。采用正交试验法分析了片式光源散热器的六个形状尺寸对片式CO B光源结温和成本（以散热器体积表征）的影响。采用极差分析法得出了不同散热器参数对片式CO B光源结温的影响程度大小为：翅片片数＞翅片高度＞翅片长度＞翅片厚度＞翅片间距＞基底厚度,对成本（散热器体积）的影响程度大小为：翅片片数＞翅片长度＞翅片厚度＞基底厚度＞翅片高度＞翅片间距。综合考虑光源结温和成本,得到15W 片式光源模组散热器的最优尺寸。提出在散热器基底中央位置加导热筋的散热方案对前片式光源模组存在的热集中现象进行了改进。根据“烟囱效应”,提出了在散热器中合理设计流道来增强片式CO B光源模组自然对流强度的方法。     

CPU散热器的优化设计及数值模拟

散热器的散热性能对维持中央处理器(CPU)的运行速率和使用寿命具有重要影响.通过对CPU散热器进行热设计,优化散热器的结构,采用热阻分析法建立CPU散热器的数学模型,利用CFD数值模拟方法研究不同肋片长度的CPU散热器的散热性能,并对肋长为21mm的CPU散热器进行案例分析.研究结果表明:实验范围内,加长散热器肋片长度到27mm可有效降低传热热阻,提高散热性能;超过该长度,肋片长度的增加对散热性能的影响不大.     

不同环境中翅片散热器性能的仿真研究

通过理论分析和仿真计算相结合的方法,以VD-MOS高热流器件的散热器为冷却对象,分别在大气环境和真空环境中建立了翅片散热器的数学物理模型,应用FLUENT公司的Icepak电子热设计分析软件对不同参数下的翅片散热器在两种环境中的性能进行了数值模拟,分别得到了翅片高度、翅片间距、翅片个数以及散热器的安装方位等多个参数对散热器散热性能的影响规律,并通过对比分析得到了真空和大气环境中的不同影响规律和最优结构参数.     

封装、互连、连接器组件

Advanced Thermal Solutions新型散热器AdvancedThermalSolutions(ATS)公司近日推出maxiFLOW散热器,该产品适用于冷却BGA和其它气流环境下发热元件的散热应用。MaxiFLOW散热器具有低平的外形尺寸,采用伸展的鳍状排列设计,因而具有最大的表面面积,能有效实现空气对流散热。该产品采用铝质模压材料制造,能提高基座至散热面的导热性能,同时减轻了重量并降低了成本。maxiFLOW散热器提供多种规格,长宽尺寸在10×10mm至60×60mm之间,高度最低2mm。经过100lfm气流测试,与同类产品相比可将器件连接点处的温度降低40%以上。批量定购时maxi…     

大功率LED灯具散热器的优化设计研究

LED的散热性能对其寿命有至关重要的影响,而现阶段LED的散热器设计方法很多依靠的是经验值。本文针对这一问题,提出一种散热器的优化设计方法,该方法首先基于大量实验数据研究了散热器翅片单一因素（包括翅片高度、翅片间距、翅片厚度、底板厚度）对散热性能的影响,然后运用正交试验法,综合分析了各因素对散热性能的影响程度,最终得到了翅片参数的最优水平组合。最后本文利用此方法,设计了一款新的散热器,实验表明该LED灯源芯片温度降低,并计算了优化后翅片的效率。     

基于类水滴状微结构的微通道流动和散热性能研究

为了有效提高微通道散热器的散热性能,设计了 一种含有类水滴状微结构的微通道散热器,并采用仿真模拟方法研究了微通道内类水滴状微结构的数量和高度变化对微通道的压力损失和散热性能的影响.在热流密度为100 W/cm2,入口端流体速度为1 m/s的条件下,设计了 9组不同的含类水滴状微结构微通道.其中的5组通过改变单条微通道内类水滴状微结构的数量进行研究,得出当微结构数量为7时微通道的综合散热性能最优,其微通道底面平均温度下降了 18.42 K,散热系数提高了 37.63％.同时在微结构数量为7的基础上再次设计4组微通道,研究了微结构的高度对微通道散热性能的影响,得出当各微结构的高度沿流体流动方向逐次增高时,散热系数几乎不变,压力损失降低了 11.93％.     

某机载光电系统风冷散热翅片优化设计及仿真

针对机载密闭空间电子组件散热问题,对被动风冷翅片散热器进行了设计优化及仿真分析。首先基于正交实验设计方法以翅片厚度、翅片间距以及翅片高度为分析因素设计了三因素四水平正交实验;基于CFD数值仿真方法对不同翅片形式的散热器进行了仿真分析;最后基于极值分析对各因素对散热器散热性能的影响显著程度进行了分析。结果表明,翅片高度对散热器性能影响最大,翅片间距次之,翅片厚度影响最小,并得到了最优的翅片形式。     

Design of a cylindrical LED substrate without radiator

To reduce the weight and production costs of light-emitting diode (LED) lamps,we applied the principle of the chimney effect to design a cylindrical LED substrate without a radiator.We built a 3D model by using Solidworks software and applied the flow simulation plug-in to conduct model simulation,thereby optimizing the heat source distribution and substrate thickness.The results indicate that the design achieved optimal cooling with a substrate with an upper extension length of 35 mm,a lower extension length of 8 mm,and a thickness of 1 mm.For a substrate of those dimensions,the highest LED chip temperature was 64.78 ℃,the weight of the substrate was 35.09 g,and Rjb =7.00 K/W.If the substrate is powered at 8,10,and 12 W,its temperature meets LED safety requirements.In physical tests,the highest temperature for a physical 8 W cylindrical LED substrate was 66 ℃,which differed by only 1.22 ℃ from the simulation results,verifying the validity of the simulation.The designed cylindrical LED substrate can be used in high-power LED lamps that do not require radiators.This design is not only excellent for heat dissipation,but also for its low weight,low cost,and simplicity of manufacture.     

Pressure Drop and Heat Transfer Correlations for Triangular Folded Fin Heat Sinks

Experiments have been performed to investigate the cooling performance of triangular folded fin heat sinks made of 6000 series aluminum in a duct flow. The dimension of the triangular folded fin heat sink is 70mm in width and 92 mm in length with an 8-mm-thick base plate. The fin height is varied from 19 to 36 mm and the fin pitch from 5.0 to 9.0 mm. The duct air velocity is in the range of 1.0 to 5.0 m/s and the corresponding Reynolds number based on the hydraulic diameter is varied from 212 to 1974. The experimental results show that the cooling performance of triangular folded fin heat sink is influenced by the fin pitch, the Reynolds number, and the fin height. It increases substantially as the fin pitch decreases and the Reynolds number and the fin height increase. By compiling the experimental data, the heat transfer and the friction factor correlations with plusmn6.5% and plusmn20% accuracy, respectively, are provided for effective design of triangular folded fin heat sinks     

空间太阳望远镜主光学望远镜内遮光罩热效应

空间太阳望远镜（Space Solar Telescope，SST）主光学望远镜（Main Optical Telescope，MOT）口径达1 m，以2.81.5有效视场对日成像，将获得0.1～0.15的图像。SST MOT对日观测时所接收到的热量超过千瓦，成为影响望远镜成像质量的主要热源和杂散光源。为此，文中首先探讨了大口径太阳望远镜热设计与消杂光设计的特殊关联。然后，针对主镜筒内消杂散光的内遮光罩结构提出了热兼容设计，确定了内遮光罩结构热-杂散光效应集成设计的目标与评价体系。借助热分析软件获取SST MOT因内遮光罩结构参数变化引起的系统温度的变化趋势，从热控角度对内遮光罩结构的设计提出了建议:内遮光罩结构的垂直高度不宜超过400 mm。探索的内遮光罩结构热-杂散光效应集成分析方法也可为其他太阳望远镜的综合优化提供参考。     

LED筒灯散热器正交试验优化设计研究

为了达到降低大功率LED筒灯制造成本同时又保证散热能力的目的,采用正交试验法优化设计了散热器。分析了散热器基板直径、基板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度和翅片轮廓直径等6个因素对散热器重量与LED温度的影响。然后利用CFD热仿真软件对LED筒灯散热器进行建模与散热仿真,最终得出了一个较为理想的优化结果。仿真与实验测试数据结果表明,采用优化后散热器的LED温度较优化前略有下降,但散热器重量降幅超过30%,实现了较好的优化目标。