笔记本电脑散热器数值模拟及设计优化

笔记本电脑的有效散热是其安全运行的前提,随着笔记本电脑CPU功耗的增大及笔记本电脑小型化的要求日益突出,笔记本电脑对散热提出了更高要求.利用Fluent对不同尺寸的散热器模型进行了数值模拟,通过比较模拟结果和实验数据对实验所用笔记本电脑散热器进行了设计优化.通过比较得出了加长翅片长度到15mm可以有效地提高散热效果的结论,并提出了对不同用途的笔记本电脑的散热器选型建议.     

基于接触热阻模型的笔记本电脑散热性能分析与优化

为改善笔记本电脑表面温度高、热流密度大等问题,基于接触热阻理论建立了某笔记本电脑的数值分析模型,并对其内部温度场和气流场进行数值模拟,对散热结构进行优化.采用热成像仪、热电偶对其温度场和关键点温度进行实验验证.结果表明:原样机的进风口和热管设计不合理,不利于芯片散热.通过调整笔记本电脑进风口位置使其内部流场更加合理;改变热管布置解决了热量集中的问题,CPU的最高温度降低了6.0℃;优化散热肋片的尺寸,有效地提高了系统的散热能力.研究结果对笔记本电脑以及其他电子产品的散热设计有很好的参考价值.     

平板热管用于笔记本电脑散热的研究

提出了一种笔记本电脑散热用新型平板热管,其具有散热效率高、力学强度高、重量轻、成本低、工艺简单等优点．在自然对流冷却条件下,对平板热管和相同尺寸的实心铝板的传热性能进行了实验研究．分析了平板热管的启动特性、均温特性以及加热功率、倾角对其传热性能的影响．实验结果表明,与实心铝板相比平板热管的传热性能更优．当加热功率为17w时,平板热管散热器的总热阻为1．72℃／w,冷凝面的最高温度达到49．7℃,而热源温度为55．3℃,可以满足目前上网笔记本电脑冷却的要求．     

多孔底面轴对称二相重力流的数值模拟

对于具有多孔介质底面的轴对称二相重力流,引进基于浅水近似的控制方程和相应的边界条件,采用贴体坐标变换使运动边界问题化为固定边界问题,提出了基于特征插值并结合使用梯形积分公式和Newton-Raphson迭代法在时间和空间都具有二阶精度的数值边界条件．为检验格式的性能和避免编写程序时可能出现的错误,对类似的方程构造了一类精确解．在空间上采用了二步Lax格式、二阶TVD格式、三阶ENO格式及五阶WENO格式,在时间上采用了二阶及三阶的TVD-Runge-Kutta方法对该问题进行数值模拟．数值结果表明,在解的光滑区域,这几种格式的精度都很高,但是在大梯度区,二步Lax格式将会产生强烈的数值振荡,且振荡不会随网格宽度的减小而减小,而其他3种格式将不会或仅会产生幅度要小得多的数值振荡,且振荡会随网格宽度的减小而趋向于零．对实际应用目的来说,结合使用二阶TVD-Runge-Kutta方法的二阶TVD格式是一个经济而又适当的选择．     

飞行器高空下落散热数值模拟及试验研究

针对飞行器高空下落变环境下电子设备散热需求,对飞行器散热符合性进行数值模拟及试验研究。计算飞行器从高空下落的运动规律,对飞行器模型进行边界层及瞬态热分析。划分下落高度,分阶段等效速度、环境参数对飞行器散热情况进行数值模拟。同时,合理等效试验模型,设计真空舱试验,模拟飞行速度、环境参数分阶段进行瞬态热测试;对比数值模拟结果与试验温度数据,两者基本一致,相差2.5%,结果表明数值模拟和瞬态热测试方法合理准确,为飞行器高空下落传热数值模拟及瞬态热测试提供了新思路,新方法。     

基于结构韧性提升的超薄磨耗层层间处治设计

为提升超薄磨耗层的结构韧性和整体协同受力,提出一种“V”形开槽抗裂缝反射处治技术和特种不粘轮乳化沥青黏层组合的层间处治设计方案。通过室内复合试件的剪切试验和拉拔试验,对比分析了特种不粘轮乳化沥青的黏结效果,并使用法国Alize路面结构设计程序计算出了不同层间黏结状态下的路面结构使用寿命。通过有限元软件ABAQUS对路面结构进行了力学分析,验证“V”形开槽技术的抗裂缝反射效果。最终通过依托工程的现场实施和对比分析,验证采用该层间处治设计方案的实际使用效果。结果表明：特种不粘轮乳化沥青的层间黏结效果明显优于普通乳化沥青和改性乳化沥青,是一种性能优良的层间黏结材料,在最佳乳化沥青用量下,可分别延长使用寿命59.8%和34.8%;“V”形槽结构的槽底尖端形状可形成孔洞效应,能有效消减裂缝尖端应力集中,“V”形槽结构的应力强度因子K始终小于普通路面结构,说明“V”形开槽技术能够有效抑制动载作用下的裂缝扩展;从现场观测来看,采用“V”形开槽技术处治后的横向裂缝尚未发展到道路表面,而采用普通灌封工艺处理的横向裂缝已发展到道路表面,且整个试验段无其他病害产生,证明该层间处治设计方案使用效果良好,可有效...     

注射工艺参数对超薄塑件成型影响实验研究

超薄塑件在微机电领域具有巨大的应用潜力,为研究其注塑成型特性,设计制造了一可成型超薄塑件的模具,利用正交试验方法和数值模拟技术研究了各工艺参数（注射速度、注射压力、熔体温度及注射量等）对超薄塑件注塑成型充模过程的影响．研究结果表明注射量及注射速度对超薄塑件注塑成型的填充起主导作用,提高注射速度能大幅度地提高填充率;熔体温度和注射压力相对于注射量和注射速度只起次要作用,但在填充过程中,较高的熔体温度和注射压力也是必要的．该结论为深入开展超薄塑件成型缺陷（如翘曲、熔接痕）的形成机理研究提供了有益的借鉴．     

镍氢电池热管理系统结构优化设计研究

本文利用风扇强制对流换热,对120节6AH镍氢电池进行热管理结构设计和性能研究。在镍氢电池热管理系统的结构设计中,合理、科学的利用了有限的空间。并应用Fluent软件对热管理结构设计进行数值模拟,根据数值分析结果改进系统结构并做出实体样品。样品试验结果表明,热管理系统达到了预期的要求。     

强制风冷的电源设备散热设计

本文针对电源的散热问题,提出了一套系统的解决电源散热问题的方法,并重点论述了在每一步骤中应该注意和解决的问题,能够有效的缩短开发时间,提高电源设备散热的可靠性。     

叉车发动机舱散热性能分析及结构优化

文章以某型号叉车发动机舱的散热特性为研究对象,建立叉车发动机舱的实体模型,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法分析舱内热流场的分布规律;基于数值计算结果,对散热器导风罩和聚风罩结构以及风扇的安装位置进行调整,以改善叉车发动机舱内的气流组织,减小散热器热回流,提高散热器风量、进出水温差及散热量;提出一种组合优化策略,在维持液压油、传动油散热器正常工作情况下提高水散热器性能参数,使得水散热器进风量增加4.4%,冷却水进出口温差增加10.3%,散热量增加9.0%。     

饱和器底部温差对HAT循环性能的影响

研究了饱和器底部温差ＳＴＤ对循环性能的影响，理论分析发现，随着饱和器底部温差的增加，循环效率随之降低，而饱和器出口处空气的含湿量，单位输出功的水消耗及比功都有所提高，通过中冷器，后冷器及热水器的水流量也随之增大，当饱和器出口空气的相对湿度增大时，循环电端效率。单位输出功的水消耗及比功都有一定幅度的提高，通过中冷器，后冷器及热水器的水流量却有所降低，就水流量而言，从饱和器底部放出的水量（ＭＷ４）较多     

变压器三维温度场的分析与计算

针对干式变压器建立了同时考虑铁芯、线圈和绝缘的数学物理模型，用有限元法分析计算其温度场；讨论变压器的内部温度分布、热点位置及材料热物性系数的影响并结合实测对计算结果进行校验．     

中子测井数值模拟中热群常数计算及井温校正图版的制作

在中子－中子测井数值模拟中，群常数的计算是提高理论计算精度的重要环节，文章探讨把核能领域的中子热化模型应用到中子测井数值模拟中来，提出了中子测井条件下的热群常数计算方法，并研制了相应的热谱计算软件ＨＧＭＩＣ，从理论上研究井温的影响，并制作了井温校正的理论图版曲线。     

激光热解沉积微透镜中衬底温度场的研究

激光化学汽相沉积（ＬＣＶＤ）能在激光波长级区域内实现选择性沉积，再利用高斯光束的特性，可以实现在石英衬底上沉积球形剖面介质膜用作做透镜。其沉积生成形状与沉积速率有关，而沉积速率又与衬底温度及其分布有关。本文通过数学推导与计算机处理，详细描述了激光诱导石英衬底的温度分布，并通过高斯光束光斑扩束方法测量石英衬底表面温度分布。理论与实验相符，从而摸索了改善石英衬底温度分布以实现直接沉积微透镜的要求。     

应用红外和计算机研究陶瓷变形与温度场关系

应用红外热成像测温技术，测试了陶瓷坯体在烧成过程中的表面温度场，首次揭示了陶瓷坯体在烧成过程中的动态温度场；应用三维高斯数值积分来日方长 第一类边界条件，建立了温度场与热应力场的三维有限元方程，研究了连续升温温度场的三维有限元计算机程序和单元自动划分程序，模拟了不同条件下坯体内温度场随表面温度场变化情况，把连续升温的温度场迭加到热应力场计算中，根据第一强度理论及热变形的概念，研究了坯体在烧成过程中     

锗在常温下的线性热膨胀系数

本文用新技术（Ｌｉｕ，１９９３）测得单晶锗在常温下的线性热膨胀系数为α＝（６．１２±０．０３）×１０￣（－６）／℃（１１．２１－２３．２７℃）；这又进一步证验了：在快速简便与准确测定晶体材料热膨胀的实验工作中，新技术的确是比传统技术好。     

非光滑最优化方法的应用领域

非光滑最优化是数学规划中近年来研究十分活跃的一个分枝,已经提出了不少数值方法和算法。它们有相当广泛的应用领域。本文将对能应用这些方法来求解的问题作一扼要的介绍。内容包括:极小化极大函数问题,精确罚函数,分解问题等。     

铸件凝固二维温度场的计算机模拟

本文根据铸件凝固时的传热数学模型,选取了双向交替隐式格式(ADI)有限差分法作为铸件凝固温度场的模拟计算方法。由此,利用 FORTRAN 语言在中型计算机 VAX-11/780上编制了一套任意截面形状铸件温度场模拟计算通用程序和一套铸件浇注、凝固仿真通用程序。并对国内未曾报道的呋喃树脂自硬砂的导热系数值进行了测定。运行通用程序得出的模拟计算结果与实测结果符合得较好。     

铸件凝固三维温度场的计算机模拟

本文在论述采用隐式方法进行铸件凝固进程数值模拟的基础上,编制了铸件凝固温度场三维数值模拟计算程序。通过理论计算和实测结果的比较,得出三维数值模拟计算具有较好的精确度。三维模拟计算与二维模拟计算的结果相比较说明,开发三维凝固温度场解析程序是十分必要的。最后,本文提出了在前人基础上继续探索更实用数值方法的重要性。同时指出热应力场的数值模拟是今后研究的发展方向。     

相变太阳能集热管放热特性的数值研究

采用计算流体力学（CFD）的方法分析了单根太阳能集热管的放热过程,讨论了热水管管材分别为316L不锈钢、黄铜、紫铜三种情况。结果表明,随着热水管导热系数的增大,单根太阳能集热管的放热速率没有明显提高。相变放热过程的主要传热热阻不是热水管的导热热阻,而是由固态相变材料（PCM）的导热系数低所致。