波纹微通道强化传热性能实验研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:sgaini1532
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现在机车上的电子组件越来越多,并且集中化程度越来越高,电子组件的散热问题越来越突出。IGBT是机车上牵引变流器中的重要组件,在工作过程中,IGBT会高频率的通断电流,因而会产生大量的热量。有关研究表明,如果IGBT模块产生的热量不能够及时的散发出去,会影响IGBT的使用寿命,严重时会引起事故。为了使IBGT能够在安全的温度范围内正常稳定地工作,解决IGBT的散热问题成为了重中之重。为了能够将电子组件IGBT产生的热量及时有效的散失出去,需要一种具有较强换热能力的冷却系统。结合相关研究,设计出了波纹微通道冷却系统。该冷却系统由冷却基板和冷却芯板组成。冷却基板表面带有波纹状的三角形齿,三角形齿的齿高分别为0.5 mm、1.0mm、1.5 mm,齿顶角分别为60°、80°、100°,冷却基板和冷却芯板组合在一起后,两者之间形成冷却通道,冷却通道的高度分别为1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm。不同的冷却基板和冷却芯板组合会得到不同的结构参数。IGBT模块紧紧地和冷却基板贴在一起,冷却介质从冷却通道中流过,将IGBT产生的热量吸收带走,最后散失在外界环境中。本文的目的是通过实验数据对比分析,找出换热能力最强的冷却系统的结构参数。研究方法是数值模拟和实验相结合的方法。数值模拟采用SIMPLE算法,并且详细的介绍了边界条件的选取,网格的划分,控制方程的离散等过程。论文详细的介绍了实验器材,实验的准备工作,实验步骤等。得到实验数据后,通过将不同结构参数的实验结果和数值模拟结果进行对比,揭示强化传热机理。研究结果表明,冷却介质在掠过三角形齿的时候,会在相邻三角形齿之间形成横向涡,该涡影响冷却结构的传热性能。当三角齿的齿高和齿顶角度数不变时,增加冷却通道的通道高度,能够提高波纹微通道冷却系统的换热能力。当三角齿的齿高和通道高度不变,齿顶角度数为100°时,波纹微通道冷却系统的换热能力要低于角度为60°和80°时的换热能力。当冷却通道的通道高度和三角齿的齿顶角不变时,三角形齿的齿高越小,波纹微通道冷却系统的换热效果越好,阻力系数也越小。
其他文献
风力和空气阻力是日常生活中普遍存在的空气对宏观物体的作用力,但在对具体物体的受力分析时,学生往往又容易把二者混淆,搞不清楚二者是否可以同时存在?本文从具体实例出发,
国内近几年才开始研究和开发三缸高压柱塞泵,缺乏对三缸高压柱塞泵设计参数、工作性能等方面的基础分析研究及相关数据,使得目前国内的三缸高压柱塞泵性能的稳定性方面与国外
海上深孔坚硬地层钻孔桩施工虽有多种方法,但以旋挖钻机施工的方法并不多见.旋挖钻机施工钻孔桩具有钻孔效率高、震动小等优点.以舟山新城大桥改扩建工程桩基工程施工为例,介
轧辊作为轧机中的非常重要的消耗部件。在轧制生产过程中,轧辊一直受到比较复杂的应力,尤其在热连轧的轧制过程中,轧辊的工作环境非常恶劣,轧辊不但会与高温轧件和支撑辊进行
支架搬运车是现代化采煤工艺必不可少的辅运设备,它能方便快捷地搬运液压支架,比传统的支架搬运方法提高几倍的工作效率。但随着市场的需求,液压支架的吨位越来越大,目前国内
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
染料敏化太阳能电池(DSSCs)是一种非常具有吸引力的能量转换技术,由于其制备成本低和潜在的机械柔性,而引起了人们广泛的研究兴趣。作为DSSCs中最重要的组成部分之一,对电极主要起到收集从外电路传输的电子、催化电解液中I3-的还原的作用。铂(Pt)由于其优异的耐化学腐蚀性和对于I-/I3-的氧化还原反应具有优良电化学催化能力,已经被广泛用作DSSCs中的对电极。然而,Pt属于非常昂贵和稀少的贵重金