高热流密度功率器件热设计及实验研究

雷达系统中的DAM模块发热量大,热流密度高,其散热性能直接影响功率器件运行的可靠性。对从功率器件到散热器之间的传热路径以及散热器风道侧参数进行优化设计,确定在热源上焊接铜板以降低热流密度、选择导热性能优异的界面接触材料、冷板局部焊接铜板以减小平面方向温度梯度、增加散热器翅片高度和加密散热器翅片排布等优化设计方法改进常规风冷散热方案,并对优化后的风冷散热方案进行实验研究,实验结果与仿真结果相吻合,验证了风冷散热优化方案的可行性。     

大功率压接式功率器件用水冷基板研究

针对大功率压接式功率器件的散热需求,进行用于其冷却的水冷基板设计与研究.根据压接式功率器件用水冷基板结构特点和技术要求,设计内部冷却流道为螺旋线结构,使用UG软件建立三维模型,应用仿真软件计算得出其温度场分布云图和压力分布云图,并对产品进行热性能试验和压接试验.结果显示,表面研制的水冷基板仿真计算结果与试验结果相近,热阻和流阻参数指标满足技术条件要求,功率模块区域均温性良好,且产品可靠性满足设计及实际运用要求.该研究内容为类似结构水冷基板设计提供参考.     

大功率压接式功率器件用水冷基板研究

针对大功率压接式功率器件的散热需求,进行用于其冷却的水冷基板设计与研究.根据压接式功率器件用水冷基板结构特点和技术要求,设计内部冷却流道为螺旋线结构,使用UG软件建立三维模型,应用仿真软件计算得出其温度场分布云图和压力分布云图,并对产品进行热性能试验和压接试验.结果显示,表面研制的水冷基板仿真计算结果与试验结果相近,热阻和流阻参数指标满足技术条件要求,功率模块区域均温性良好,且产品可靠性满足设计及实际运用要求.该研究内容为类似结构水冷基板设计提供参考.     

锯齿形翅片散热器风冷性能试验研究

文中从试验的角度研究了锯齿形翅片散热器的风冷性能。锯齿形翅片散热器具有结构复杂、不易仿真实施的特点。文中系统介绍了锯齿形风冷散热器的典型结构形式以及风冷性能测试系统原理、性能和测试分析结果,从试验实测的角度研究了锯齿形翅片散热器的应用选型及其与散热量、风量、风压等的关系,分析了翅片参数(翅高、翅宽、翅片节距)对散热性能的影响,对电子产品散热的风冷设计具有较高的参考价值。     

基于热电制冷技术的一体化高效冷却机箱

随着器件集成度的不断提高,电子设备机箱内板卡的热耗越来越大,不同板卡间热耗差异增大,对机箱的冷却设计提出了更高的要求.传统的冷却方式(如:常规风冷,常规液冷等)不能满足机箱新的冷却需求;若采用空调风冷则需要增大设备体积,不满足结构紧凑的要求.文中提出了利用热电制冷技术来解决此类机箱的冷却问题.通过仿真优化设计了一种一体化高效冷却机箱,并对机箱的冷却效果进行了实验验证.结果表明:该一体化高效冷却机箱满足结构和冷却需求,为未来的电子设备机箱冷却设计提供了一种新的思路.     

车载主机箱CPU散热器结构设计及温度场分析

首先,经相关理论计算确定了散热器的肋间距为5 mm,肋高为15 mm;然后,利用自建实验台对散热器在3种不同功率、不同风速下的散热过程进行对比实验分析,说明了散热器在高功率情况下散热状况受气体流速影响较大;最后运用Workbench仿真软件对不同肋厚的散热器结构进行热分析,得到了在风冷对流工况下,肋厚为1.5 mm,风速为1.0 m/s时散热器的散热性能最佳,且满足了散热设计要求。     

汽车散热器的结构参数对冷却性能影响分析

散热器通过翅片表面实现冷却空气与冷却液之间热交换,翅片的布局将直接影响到散热器的冷却性能。针对翅片的结构参数影响进行分析。根据翅片的结构特点,获取表面散热带面积的数学模型,分析主要影响因素。采用计算流体力学方法,搭建8*3散热器的冷却场分析模型。分析不同的翅片间距、厚度及宽度等,对散热器冷却性能的影响,获得参数的影响规律。依托于汽车散热器冷却系统试验台,对翅片参数变化的影响进行试验测试,并对仿真分析进行验证。结果可知：散热器的翅片间距、厚度与散热面积呈负相关,而宽度则呈现正相关;冷却液沿翅片流动方向的流场分布稳定,而在冷却风流动方向则呈现阶梯变化;无外部因素影响时,出入口冷却空气设置对散热器冷却性能影响较小;考虑车辆行进方向时,吸风布置的散热效率更高;相同工况和参数条件下,散热器温差的试验测试结果与模型仿真分析变化趋势一致,且温差的误差控制在3%以内,表明模型分析的可靠性与准确性,为此类设计和生产提供重要参考。     

汽车高低温散热器连接方式对散热影响的研究

散热器是汽车冷却系统的核心,对整车正常运行具有重要影响。现代汽车冷却系统多由高温、低温散热器组成,而两部分串联、并联不同的布置形式对冷却系统散热效果和流场分布具有重要影响。基于以上特点,搭建了不同布置形式的散热器二维仿真模型,对比两种形式散热器的散热效率、散热特点等;搭建三维模型,分析内部温度场、速度场等分布及出入口温度变化;搭建车辆冷却试验系统平台,对模型仿真结果进行验证分析。分析结果可知:串联式散热器散热效率略高,但由于发动机一泵两路的散热形式,并联形式散热器适用范围更广,对高温恶劣情况的耐用性更好;而并联式散热器进水口位置不佳,散热器没有充分利用冷却资源;试验验证模拟分析的准确性,分析结果对改进冷却系散热器的设计有重要指导意义。     

基于CFD汽车散热器布置形式对性能影响分析

中冷散热器和高温散热器是汽车散热器的重要组成单元,二者的布置形式对整体的冷却性能具有重要影响。根据散热器的工作特点和散热量需求,对高温散热器和中冷散热器的参数进行设计,基于CFD分析技术建立散热器二维和三维分析模型;建立横向同种材料布置、横向异种材料布置、纵向异种材料布置、纵向同种材料布置等四种对比模型,获取不同模型的冷却风量流速、进出口温度变化等。搭建冷却系统试验平台,分别在中冷器前方指定位置进行纵向遮挡和横向遮挡,获取冷却风速和进出口温度变化。通过仿真分析和试验方法对比分析中冷散热器与高温散热器不同布置形式对冷却性能的影响。结果可知:四种布置形式通过的空气质量流量占百分比和面积占百分比的比例基本一致;横向异种材料布置形式的散热效果最佳,优于其他布置形式,主要原因是横向布置,散热管路与冷却空气的接触面积更大,更有利于冷却液与冷却空气之间的换热;异种材料布置更能提升换热效果;试验分析验证了仿真分析的准确性,为设计有隔断的散热器散热面积的确定提供了参考依据。     

车载式全固态发射机结构与热设计

全固态发射机功耗大、产生的热量高,安装于方舱内时因空间狭小、设备密集导致各组件和机柜温度不均匀、冷却效果差。文中通过对功率放大单元总功耗的核算,采取功放模块和稳压电源模块的散热器上下并排安装、风道共用的由前至后、左右双风机抽风的风冷散热方式,设计了末级高功放的微波功率管和开关电源的调整管等发热器件直接镶嵌在经过铣槽抛光的铝质散热器内的结构形式。经过对结果的核算,验证了该热设计的合理性,对于高密度固态发射机结构总体方案的设计和工程实践具有借鉴意义。