大功率LED筒灯散热通道数值模拟及优化设计

基于大功率LED筒灯散热实验建立了筒灯的三维模型,并利用有限元软件FloEFD进行了热学模拟.采用热阻网络分析方法得出LED筒灯散热的薄弱环节,从而有针对性地对筒灯的基板、散热器结构和材质进行了优化设计.实验结果表明,散热器高度为70 mm,翅片为20片,材质选用型号为AL6063,基板采用厚度为0.635 mm时,覆铜层氧化铝板的LED筒灯模型散热效果最好,其结温最高为49.34℃,成本为25.7元,这证明本优化设计过程可以为实际的灯具生产提供理论指导和技术支持.     

功率半导体器件风冷散热器热阻计算

基于散热器工作过程分析,提出一种新型的计算功率器件用散热器热阻的计算方法。计算过程中,先将散热器的传热过程分为体内传热过程和表面散热两部分,然后详细分析了每一过程,并给出描述每一散热过程的基本公式。最后利用散热器厂家给出的实测热阻曲线进行验证。计算结果表明,这种计算散热器热阻的方法具有简单、快捷、准确的特点。     

CPU集成热管散热器试验研究及CFD辅助设计

为满足未来大功率台式电脑CPU的冷却要求,将平板热管和常规热管散热器结合提出了集成热管散热器的新概念;并用CFD数值模拟来代替试验研究,验证了用STAR-CD软件进行数值模拟的可靠性和可行性,并用数值模拟方法对散热翅片厚度、间距以及气流速度对集成热管散热器的流动与传热特性影响进行了研究.针对未来CPU冷却要求和散热器的设计要求,设计了新结构的集成热管散热器.并进行了试验测试.测试结果表明在气流速度为2.75 m/s下,新结构的集成热管散热器的热阻在0.1～0.2℃/W,在200 W时模拟CPU的表面温度仅为53℃,完全满足了对CPU的冷却要求.     

扩散热阻变化规律的实验研究

当前电子器件集成度越来越高,散热量越来越大。本文利用模拟实验,了解扩散热阻的变化规律,分析相关因素对扩散热阻的影响。实验结果表明:热源面积的大小,散热器的厚度,散热器材料的热导率以及热源位置都会对扩散热阻产生影响。     

大功率LED太阳花相变散热器数值优化研究

随着LED芯片单颗功率和封装集成度的提高,散热问题已成为大功率LED迫切需要解决的问题.文章提出了一种基于相变传热的一体化大功率LED太阳花散热器,利用正交实验和模拟仿真相结合的方法对太阳花散热器进行了优化,分析了中心孔直径和翅片参数的改变对散热器性能的影响.将数值模拟的结果与实测值进行了对比,结果表明:散热器的热性能影响因素从主到次为翅片厚度,数目,高度,中心孔直径,最佳方案最高温度降低了5.94℃,优化后的散热器能够满足200 W以上集成LED灯的散热要求.     

牵引逆变器散热系统的分析与设计

提出一种用于分析牵引逆变器散热系统的实用方法 .通过分析 2种强制风冷散热系统的散热器温度试验数据 ,确定散热器作为一个均质发热体在典型工况下的温升时间常数和冷却时间常数 ,给出计算散热器动态温度变化的实用公式 .通过比较额定工况的试验曲线与相应的计算曲线 ,验证了该设计方法的合理性     

大功率可控硅风冷散热器强化传热的设计方法

本文对大功率可控硅风冷散热器的传热过程进行了分析研究。根据实验观测的资料，提出了传热的物理模型和相应的数学模型，拟定了传热强化的设计计算方法。根据这个方法，设计、研究出多种强化大功率可控硅风冷散热器的新结构型式，并在工业上得到了实际应用。     

小型平行板散热器阵列的传热特性

利用计算流体力学(CFD)方法对超级计算机机箱中的128个小尺寸平行板散热器的集总散热特性进行模拟,对散热器齿间距、齿厚、材料等参数进行了优化和研究;利用空气动力学理论建立了散热器热阻模型;得到了平行板散热器的散热经验公式、热阻及对流换热系数表达式.结果表明:机箱温度对散热器齿间距和齿厚的关系曲线是散热器传导热阻和对流热阻共同作用的结果,传导热阻和对流热阻随齿间距和齿厚变化的非单调性是造成该关系曲线坩埚状极值现象的根本原因,并且齿间距等形状参数是影响散热器对流换热系数的重要因素;比奥准则适用于大尺寸平行板散热器,但不适用于对流换热系数随齿间距而变化的小型散热器;该型平行板散热器齿间距和齿厚的最优尺寸经验范围分别为1.2~2 mm和0.1~1.2 mm.     

雷达DAM散热器散热性能有限元分析

文章根据雷达数字阵列模块(digital array module,DAM)散热器电子元器件的位置分布特征及散热翅片的结构特点,利用Unigraphics NX软件完成散热器整体结构造型,使用ANSYS Icepak软件对不同铝合金与镁合金翅片的散热器整体散热性能进行了数值模拟分析。模拟结果表明,在8种翅片材料的散热器中,6063铝合金翅片散热器散热量最大,热量分布均匀,无明显散热缺陷,散热性能最为优异,可作为某雷达DAM散热器的最佳选材。     

大功率电源模块的散热设计与优化

本文针对电源设备中存在的大功率电源模块的热问题,进行了热设计和优化。主要对影响散热性能的因素进行了分析,给出了散热器的选择和应用方法、风机的选择方法,提出了一种利用散热器优化设计软件Qfin对大功率电源模块进行强迫通风散热设计和优化的方法和过程,并以某中频电源的热设计为例进行了分析和优化,给出了设计结果。     

低温供暖系统中散热器与风机盘管的供暖效果

本文利用Airpak软件对北京地区煤改电中某农机站小型食堂进行室内热环境的数值模拟,对采用散热器和立式风机盘管两种不同散热末端的房间进行流场模拟,分析人员静坐状态下（1.2 m高度水平面）的温度场、速度场、预计平均热感觉指数（PMV）和预期不满意率（PPD）,通过流场模拟与实测结果的分析说明了在低温供暖系统中采用散热器和风机盘管两种不同的散热末端的特性以及对室内热环境的影响。结果表明,在同一个热源下,使用风机盘管进行供暖的房间在温度和PMV-PPD指数上优于散热器房间,人们的不满意度较小;使用散热器进行供暖的房间温度稳定性较好,适合需要连续供暖的房间;采用数值模拟得到的房间温度略低于实测温度,在一定程度上可以为北京地区煤改电中低温供暖系统合理选择散热末端提供参考。     

防腐涂料导热率对片式散热器散热能力影响的数值计算

利用Fluent仿真软件研究片式散热器防腐涂层的导热率对片式散热器散热能力的影响。研究结果表明:在其他结构、参数相同的情况下,较小的防腐涂层导热率使得散热器的散热性能显著下降。提高防腐涂层的导热率可以实现在减小风机功率或减少散热片个数的同时保证散热效果,有利于实现变压器的节能和小型化设计。利用数值模拟软件对片式散热器内部的温度场分布进行了研究,研究结果可为变压器片式散热器的优化设计提供参考。     

小型空间相机的被动热控设计

小型空间相机的电子、光学和机械器件高度集成于狭小空间,相机成像质量受电子器件发热及机械部件传导入的外热流影响。为确保相机在轨正常运行并拥有较高的成像品质,需要对相机热控设计。对相机各种传热环节进行了详细的设计分析,并通过外热流分析确定辐射散热面,建立了热仿真模型。运用阻容方法分析传导路径上的热阻及热容,证明内部热容可以应对FPGA芯片的短时间功率增加。热平衡试验证明采用的热设计手段可以保证小相机的正常工作。     

一种平板热管散热器传热特性的实验研究

对一种以微槽道作为吸液芯的平板式热管散热器的传热特性进行了实验研究。分析了加热功率、冷却强度、工作倾角等因素对该平板热管散热器传热性能的影响规律。实验结果表明热管内部热阻所占热管散热器总热阻的比重很小。热管冷凝端的高效散热是热管散热器正常稳定工作的关键。该平板热管散热器的散热能力强;并具有良好的均温特性,在散热冷却领域具有良好的应用潜力。     

降低固-固界面热阻方法研究进展

降低固-固界面热阻法是一种高效且应用广泛的减小器件传热阻力的方法。根据固-固界面状态增加界面的有效接触，可强化界面热传导。首先，概述了固-固界面热阻的产生机理；其次，梳理了界面状态（平面接触和沟槽接触）、粗糙度、界面压力、热界面材料等固-固界面热阻影响因素的作用机制；第三，介绍了降低固-固界面热阻方法的最新进展；最后，分析了降低固-固界面热阻研究存在的问题，并对其研究前景进行了展望，提出未来应从界面结构、压力/平面度、固-固接触材料本身的物性参数、超薄黏合层热界面材料等单独或共同作用的方向上深化降低界面热阻的研究，为其在强化电子散热领域的应用提供理论和实验支持。     

热管热性能的实验研究

进行了热管与铜棒热性能的对比实验。实验结果表明,只有当速度场、温度场和重力场协同时,热管才具有最佳传热能力。热管总热阻随倾角变化,逆重力工作时的总热阻分别是重力辅助和水平工作的100倍和10倍;热源在上垂直热管的蒸发端和冷凝端的当量换热系数分别是水平放置热管的4倍和3倍;铜棒热阻是相同尺寸热管垂直热源在下时的100倍以上,体现了热管热阻小、传热系数大及等温性好的优势。     

节温器对发动机热系统动态性能的影响

节温器非线性动态特性与发动机热系统延迟效应相互作用,使系统动态特性复杂。在建立节温器、散热器及发动机等部件集总参数模型的基础上,利用质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本控制方程,建立了描述热系统复杂动力学过程的数学模型,发展了相应算法,并利用该方法对发动机冷起动过程的热系统动态特性进行了仿真计算和对比分析。研究结果表明,节温器的布置方式和时间延迟、温度偏移等热特性对发动机热系统动态性能影响显著。     

Entransy-dissipation-based thermal resistance analysis of heat exchanger networks

Heat exchanger network optimization has an important role in high-efficiency energy utilization and energy conservation. The thermal resistance of a heat exchanger network is defined based on its entransy dissipation. In two-stream heat exchanger networks, only heat exchanges between hot and cold fluids are considered. Thermal resistance analysis indicates that the maximum heat transfer rate between two fluids corresponds to the minimum entransy-dissipation-based thermal resistance; i.e. the minimum thermal resistance principle can be exploited in optimizing heat exchanger networks.     

热喷涂制备ZnAl涂层防腐性能研究

以锌粉和铝粉为原料,采用热喷涂工艺在A3钢板上制备TJPTZA1、TJPTZA2、TJPTZA3和TJPTZA4涂层.研究了不同涂层以及纯锌、纯铝抵抗海水的腐蚀能力.采用盐雾分析法分析不同涂层的耐腐蚀程度,采用高倍显微镜观察不同腐蚀时间的薄膜表面形貌.结果表明:TJPTZA2、TJPTZA3的耐腐蚀性好于Al和Zn,认为是锌铝合金热喷涂层中的锌铝原子相互作用减缓了氯离子等物质的腐蚀.     

高速飞行器发动机舱内元组件热环境研究

为满足高速飞行器发动机舱内元组件热防护及热管理的需要,就热环境问题提出了严格准确的定义;然后基于此定义与准则关系式建立了一套估算高速飞行器发动机舱内元组件热环境的传热模型。利用建立的稳态热平衡方程,通过迭代求解得到某高速飞行器发动机舱内元组件在典型飞行工况下的一维热环境。对典型飞行工况下不同参数进行了系列研究。结果表明:舱内元组件的热环境随着冷却气流流量的减少而恶化,当冷却气流质量流量从1.0 kg/s减少至0.5 kg/s时,冷却气流出口温度增加了0.185 4无量纲温度。舱内元组件自身发热量对冷却气流的温升有较大影响;且冷却气流流量越小,温升越大。当冷却气流质量流量为1.0 kg/s时,元组件自身发热量导致了0.139无量纲温升,而当冷却气流质量流量为0.5 kg/s时,元组件自身发热量导致了0.294 9无量纲温升。