散热器的优化设计

本文以给定材料体积下散热量最大为目标函数,并考虑空间、制造方面的限制,建立了比较符合工程实际的散热器优化设计数学模型,进而利用复合形法对模型进行求解,得出了在一定边界条件及约束条件下,散热量量大的散热器结构尺寸,并在微机上开发了一个能应用于工程实际的散热器优化设计软件。     

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。     

晶闸管水冷散热器的热仿真与实验

为协调散热性能与流动阻力的矛盾关系,开发了一款基于阿基米德螺旋流道结构的晶闸管水冷散热器。分别利用Hyper Mesh和FLUENT软件划分高质量网格与求解计算,得到了流速分布与温度场分布,可以看出冷却水在水冷散热器中间部位出现流速不均,导致中心部位的温度最高。通过分析冷却水流量、温度和发热量等因素对温升与压降的影响可知:入口流量不变时,温升随发热量增大而提高;发热量不变时,温升随入口流量增大而降低,流量增大至一定程度,温升受入口流量的影响很小;入口流量不变时,温升随冷却水温度升高略有下降;压降随入口流量增大而急剧上升;压降随冷却水温度提高而小幅度下降。建立了样品测试环境,测量了不同入口流量下的试验数据,对比分析可知仿真结果的准确性。对水冷散热器中间部位的流道进行改进后,最高温度降低了7.8%。     

基于ICEPAK的散热器优化设计

对比分析机箱式散热器的优点,通过对其热阻的分析,利用ICEPAK软件进行优化计算,得到在满足热设计要求的最优设计.体现了ICEPAK在电子产品热设计中的优越性.     

基于热应力分析的汽车散热器水室主片优化设计

将散热芯在热载荷状态下的受力工况视为静不定问题,按热弹性力学基本方程求解弹性体的温度应力.通过有限元分析确定散热芯主片应力分布.基于应变能理论对主片结构进行优化设计.优化结果表明,通过在主片断面上设置第一斜框、第二斜框和第三弧形框,可有效降低主片危险断面的应力,最大降低幅度达15％.对完成的新结构主片进行静载应力测试,...     

基于遗传算法的直升机滑油散热器优化设计

在直升机翅片管式滑油散热器的初步热力性能计算的基础上,应用遗传算法对滑油散热器的结构进行了优化设计。设立散热器的质量、传热系数、管程压降和壳程压降四个目标,以散热器的结构参数为设计变量。编制了遗传算法优化程序,采用十进制编码、锦标赛选择、两点交叉和混合变异,以及变异概率随进化代数的增加而加大的自适应方法。实例计算表明,与原始数据比较,散热器的质量大幅减小,传热系数有一定程度地增大,管程和壳程压降均有所减小。文中的设计方法具有通用性,可用于不同散热器的优化设计。     

基于Fluent的水冷板式散热器数值模拟与试验研究

对水冷板式散热器进行了理论计算,并对其物理模型进行合理的简化处理,利用Fluent软件,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程模拟了散热器的散热过程。最后进行了试验研究,试验测试和理论计算、数值模拟三者数据基本吻合,说明数值模拟方法能真实反映水冷散热器内部的复杂流动,为散热器的设计和改进提供理论依据。     

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.     

车辆散热器冷热侧耦合散热的数值模拟研究

为缩短发动机冷却系统散热性能匹配设计开发周期,介绍了一种快捷、可靠地计算散热器性能参数的数值模拟方法。通过对散热器进行换热风洞试验研究,分析其在一定水流量条件下,换热功率、出水温度与迎面风速的关系。然后根据原始几何参数建立了散热器计算域物理模型,分别采用多孔介质模型和双流换热器模型表征散热器芯体翅片结构和热交换模型,采用CFD数值模拟方法对散热器冷、热侧耦合散热进行仿真分析,得到散热器换热功率和出水温度分析数据,并与试验数据进行对比,误差在以内,验证了此模拟计算方法的可靠性。     

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。     

铜铝微通道热沉的三维数值结构优化

在恒定泵功0.05 W条件下,对水冷铜基和铝基微通道热沉对流换热进行详细数值模拟和结构优化。通过将数值预测结果与前人已发表的试验结果进行对比,验证所使用的数值模型的正确性。同时讨论在恒定泵功下微通道几何结构对微通道热沉中温度分布的影响。模拟结果显示水冷铜基微通道热沉最优的几何结构参数为通道深为580μm,通道宽为90μm,通道密度为100个/cm;铝基微通道热沉最优的几何结构参数为通道深为620μm,通道宽为80μm,通道密度为100个/cm。     

大功率电源模块的散热设计

用传统的热设计理论及经验公式对电源模块内的四个50W大功率管进行了散热设计,应用热分析软件Icepak对理论计算进行了校核,并对方案进行了优化设计。     

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。     

基于复合相变热沉的一体化设计

为解决弹载电子设备瞬时大功率工作的散热问题,文中采用膨胀石墨和高碳醇复合材料作为相变材料,对相变热沉与模块盒体进行了一体化设计,并对模块结构进行了优化设计,显著提升了复合相变热沉的散热效能。结果表明,采用复合相变一体化设计后,芯片最高温度由107.7 ℃降至87.3 ℃,仿真结果和试验测试结果的偏差小于3.6%,满足了工程散热需求。该研究可供大功耗弹载电子设备模块结构设计、复合相变热沉设计及优化等参考。     

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。     

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。     

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...