风力发电机液冷冷却器的性能分析及优化

为了研究大功率风力发电机液冷冷却器中翅片结构形式对冷却器整体性能的影响,采用数值计算的手段,建立了平直、打孔、凸台三类翅片的数学模型,分析了不同雷诺数Re下翅片结构尺寸对换热系数h及阻力损失Δp的影响,并利用综合性能评价因子h/Δp~(1/3)对其评价。结果表明:随着长宽比a/b的增加,打孔翅片h呈先上升后下降的趋势,Δp则呈逐渐上升的趋势,而凸台翅片h呈先下降再上升的趋势,Δp变化与打孔翅片类似;通过综合性能评价因子h/Δp~(1/3)评价比较可得,打孔翅片相对平直翅片整体提升12.7%,凸台翅片相对平直翅片降低50%。可见风力发电机冷却器中,采用打孔翅片整体性能较好。     

相控阵天线微流道液冷优化设计及性能研究

相较于风冷、相变等散热方式, 液冷具有稳定、效率高等优势, 是目前相控阵天线散热的首选方式。针对等截面平直流道相控阵天线冷却不均匀、收发(transmitting/receiving, T/R)组件温差大的突出问题, 与以往部件级热控设计方法不同, 本文首次提出了相控阵天线整机热控设计思路, 设计了变截面平直流道和双螺旋流道两种优化结构。仿真和实测结果表明, 双螺旋结构流道冷却效果最优, 优化后芯片最高温度降低了35.6%, T/R温差降低了51.8%。此外, 所提方法成功量化给出了流速对冷却效果的影响, 可有效解决大功率有源相控阵天线热控设计难题, 可行性和实用性强。     

大功率半导体发光二极管液冷板散热性能分析

液冷板体积小，散热效果明显，被广泛应用于密集电子器件的散热。为研究液冷板内部的流动与传热过程，实现高效散热，利用计算流体力学（CFD）方法对液冷板进行热固耦合三维数值模拟，对比分析了水、乙二醇、酒精及甘油4种常见的不同类型冷却液在冷板内的流动规律与换热特性，研究了冷却液入口流速对综合散热性能的影响，并通过理论计算的方法加以验证。结果表明：设计的液冷板具有较好的流动和换热性能，4种冷却介质的综合散热效果均随入口流速增加而得到不同程度改善，最佳入口工况流速为2.5 m/s。以发光二极管芯片结温为散热性能指标，发现水的散热效果最佳，基板表面温度分布较为均匀。