电子器件空气自然冷却研究

来源 :中国工程热物理学会2008年传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ainyli
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通过改进太阳罩的结构、改变PCB板的安装形式、设置隔热板(腔)等多种方式,对电子器件的自然对流散热方式进行了优化和数值模拟,研究结果表明,优化后的散热设计强化了自然对流散热的效果,因而,根据不同电子发热元件的功率、在PCB板上的安装位置及其与PCB 板的连接方式设计相应的散热方式,来强化电子设备的自然对流散热效果是一种较好的设计思路,可以取得明显的效果。
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在加热壁面采用多点测温的方式,采用两种不同张角的喷嘴,对喷雾冷却换热具有重要影响的高度、压力等参数进行了换热实验研究,在对喷雾特性研究的基础上,结合实验现象对参数影响换热的机理进行了分析,实验结果表明,采用小张角喷嘴、降低入口水温和喷雾高度,在较高入口压力下,可实现喷雾冷却得最大对流换热系数,即以尽可能低的壁面温度实现热流密度最大化。在实验条件中,可以实现在92.2℃的平均壁面温度下,热流密度达到
为了研究多孔介质中的流动沸腾对换热的影响,对在横截面为10mm×10mm,长70mm的长方型管道内,充满直径为0.4mm的玻璃珠,平均孔隙率为0.37的多孔介质中水的流动沸腾换热进行了数值模拟。通过与实验对比,筛选了孔隙率模型和壁面孔隙率,并研究了流速及热流密度对换热性能的影响。
喷嘴的喷雾特性对喷雾冷却的换热性能具有重要影响,本文采用DANTEC相位多普勒测速仪研究了旋流雾化喷嘴的空间喷雾特性,在不同的高度、压力分别测量了张角为30°、60°的两个喷嘴的沿喷雾面径向的液滴速度与沙得直径(SMD)分布。结果表明,喷雾参数随高度、径向、压力的改变而变化,张角小的喷嘴空心回流区小,平均冲击速度大,单位面积流量高,相同工况下,30°喷嘴优于60°喷嘴的换热性能。
本文对具有导热和表面辐射换热相互耦合的水平开口腔方腔内的自然对流进行了数值研究。计算采用层流模型,SIMPLE算法,QUICK差分格式。计算参数范围为:Prandtl数为0.7;固体厚度比为 0.2;导热系数比从0 到100;Rayleigh数范围从103到107,固体表面发射率范围从0 到1。计算结果表明,辐射参与换热对流动将产生显著的影响,会使腔体内形成二次涡流。与无辐射换热的情况相比,有辐射
本文对于铜基圆形液冷微通道热沉进行了数值模拟,计算结果与实验结果吻合较好;讨论了热沉通道层数、通道直径以及间隔对于热沉换热性能的影响,分析表明过多的通道层数对于提高热沉换热性能贡献不大,当通道直径固定时,存在最优的通道间隔对应最大的热沉换热量。
以逆流换热器为例,对于仅以传递热量为目的和参与不可逆布雷顿循环两种情况,研究了最小熵产原理和火积耗散极值原理在换热器优化问题中的适用性。结果表明,对于参与热功转换的换热器,以输出最大功为目标,换热器的优化准则应为最小熵产原理;而对于只参与热量传递的换热器,优化目标为给定条件下换热量最大,换热器优化准则应为火积耗散极值原理。尽管对于流体温度变化不剧烈的换热器,熵产与火积耗散近似线性关系,采用两种优化
高热流密度热控制或高性能服务器的冷却处理方式已受到广泛关注,其CPU散热量持续增高导致了能量分布的不均匀。本文对计算机服务器CPU的耗能量、冷却效果等进行了实验研究。提出通过采用导热板扩大CPU散热面积,以及采用高导热相变设备,如新型热管式散热器来解决高热流密度器件能耗的处理办法。研究结果证实,对高热流密度器件依靠增大外界气流的速度来改善散热器的冷却性能并不明显,采用高效热管散热器强化芯片传热可满
非结构化网格凭借其对复杂区域的良好适应性,在计算流体力学和计算传热学中得到了广泛的应用。本文利用经典的方腔顶盖驱动流对Delaunay方法和Bubble Packing方法所生成网格的质量以及基于非结构化同位网格的SIMPLE算法进行了验证,发现两种网格均可用于CFD,垂直与水平中心线上的速度分布与基准解相比非常吻合并可得到良好的结果。随后模拟了正三角形、等腰三角形和梯形空腔顶盖驱动流,并对结果进
喷雾冷却技术是一种非常有效的散热方式。本文首先以喷雾冷却技术中的CHF(临界热流密度)准则为前提,假设出最佳换热准则(H准则):当圆形喷雾区域正好与方形热源边沿相切时系统换热性能最佳。设计并构建了喷雾冷却实验装置。以水为冷却剂,用三个DANFOSS喷嘴(锥角分别为54°,50°和54°)对30×30mm2的铜热源表面进行喷雾冷却。实验结果表明喷嘴流量与压力的开平方成正比。通过实验手段得到了各喷嘴与
本文利用数值模拟的方法研究了折流板的几何特性对换热器的壳侧流动及其熵产分布的影响。通过对流体流动速度场的分析发现壳侧流体的流动非常复杂,存在许多的涡流和流动死区,而折流板的缺口高度的变化,对于流体的流动有很大影响。另外,利用流体局部熵产表达式,对换热器内的熵产分布进行了分析,通过对有限温差传热和流体阻力引起的熵产的比较,发现对液体间的对流换热而言,最小熵产的优化设计方法具有一定的局限性。