基于平板型熱管的半導(dǎo)體制冷片散熱器設(shè)計(jì)及性能研究
本文關(guān)鍵詞:基于平板型熱管的半導(dǎo)體制冷片散熱器設(shè)計(jì)及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科學(xué)研究的技術(shù)不斷提高,人們生活質(zhì)量也越來(lái)越高,品質(zhì)方面要求也越來(lái)高。特別在制冷方面,對(duì)于傳統(tǒng)壓縮式制冷噪音大、體積大、制冷劑泄漏對(duì)環(huán)境造成污染等這些缺點(diǎn)人們是越來(lái)越不易接受。在面對(duì)這樣的背景之下,新型的半導(dǎo)體制冷技術(shù)得以進(jìn)一步研究發(fā)展。半導(dǎo)體制冷技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多,體積小、工作過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng),不存在噪音,不含制冷劑,對(duì)環(huán)境友好。但是,由于半導(dǎo)體制冷效率很低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上傳統(tǒng)制冷效率,所以不能廣泛實(shí)際的應(yīng)用。而半導(dǎo)體制冷片熱端散熱效果是直接影響著半導(dǎo)體制冷效率的重要因素。本文的研究主要針對(duì)于半導(dǎo)體制冷片熱端散熱分析而設(shè)計(jì)了平板熱管散熱器。論文研究重點(diǎn)主要為:通過(guò)計(jì)算對(duì)半導(dǎo)體制冷片工況分析并對(duì)散熱器熱阻進(jìn)行計(jì)算分析。利用Icepak電子熱仿真軟件分別對(duì)平板熱管散熱器、普通熱管散熱器以及翅片板式散熱器進(jìn)行了仿真模擬分析,熱管散熱器散熱效率優(yōu)于非熱管散熱器,而平板熱管散熱器散熱效率優(yōu)于普通熱管散熱器。通過(guò)在不同的工況條件下,對(duì)平板熱管散熱器進(jìn)行模擬分析,環(huán)境溫度越高,平板熱管散熱器溫度越高,傳熱性能越差;空氣流體的速度越大,平板熱管散熱器溫度越低,傳熱性能越好;熱源功率越大,平板熱管散熱器溫度越高,傳熱性能越差。通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分別對(duì)平板熱管散熱器、普通熱管散熱器以及翅片板式散熱器進(jìn)行對(duì)比分析;對(duì)平板熱管散熱器各工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析;采用平板熱管散熱器對(duì)不同型號(hào)半導(dǎo)體制冷冰箱實(shí)驗(yàn)分析。利用Icepak電子熱分析軟件對(duì)平板熱管散熱器進(jìn)行了仿真模擬,其仿真模擬數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)與仿真效果相似,確定了模型可靠,可以進(jìn)行產(chǎn)品模擬仿真,減小設(shè)計(jì)成本。
【關(guān)鍵詞】:半導(dǎo)體制冷片 平板熱管散熱器 傳熱性能 實(shí)驗(yàn)分析 仿真模擬分析
【學(xué)位授予單位】:廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB657
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題的背景與意義11-12
- 1.2 半導(dǎo)體制冷片技術(shù)的發(fā)展12-14
- 1.3 半導(dǎo)體制冷片熱端散熱技術(shù)的研究和發(fā)展14-17
- 1.3.1 半導(dǎo)體制冷片發(fā)熱端散熱方式14-16
- 1.3.2 半導(dǎo)體制冷片熱端散熱技術(shù)的發(fā)展16-17
- 1.4 熱管技術(shù)概述17-19
- 1.4.1 熱管結(jié)構(gòu)、工作原理和特性17-18
- 1.4.2 熱管散熱技術(shù)應(yīng)用和分類18-19
- 1.5 本課題研究的內(nèi)容目的和方法19-20
- 1.6 本章小結(jié)20-21
- 第二章 半導(dǎo)體制冷平板熱管散熱器的熱阻分析21-37
- 2.1 半導(dǎo)體制冷技術(shù)基本原理21-29
- 2.1.1 半導(dǎo)體制冷片基本效應(yīng)21-25
- 2.1.2 半導(dǎo)體制冷片工作特性分析25-29
- 2.2 散熱器材料的選擇29-30
- 2.3 熱散熱器的傳熱分析30-36
- 2.3.1 熱管傳熱熱阻分析31-34
- 2.3.2 散熱翅片傳熱分析34-35
- 2.3.3 散熱器和熱電制冷系統(tǒng)熱端之間連接的熱阻計(jì)算35-36
- 2.4 本章小結(jié)36-37
- 第三章 平板熱管散熱器散熱仿真分析37-56
- 3.1 引言37-38
- 3.2 平板熱管散熱器模型建立38-41
- 3.2.1 物理模型38
- 3.2.2 控制方程38-39
- 3.2.3 初始條件39-40
- 3.2.4 傳熱邊界40-41
- 3.2.5 物理性質(zhì)參數(shù)41
- 3.3 CFD數(shù)值模擬及分析41-47
- 3.3.1 CFD軟件模擬步驟41-44
- 3.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果及其分析44-47
- 3.4 現(xiàn)有的散熱器模擬和對(duì)比分析47-49
- 3.5 平板熱管散熱器在各工況影響分析49-55
- 3.5.1 周圍空氣的溫度對(duì)散熱器溫度分布影響50-51
- 3.5.2 空氣流過(guò)平板熱管散熱器速度對(duì)其傳熱分布影響51-53
- 3.5.3 熱源功率大小對(duì)散熱器傳熱性能影響53-55
- 3.6 本章小結(jié)55-56
- 第四章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建和散熱器測(cè)試及其數(shù)據(jù)分析56-80
- 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>56
- 4.2 半導(dǎo)體制冷片散熱器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建56-67
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)硬件系統(tǒng)56-61
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)61-65
- 4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟65-67
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其數(shù)據(jù)分析67-77
- 4.3.1 導(dǎo)熱硅膠對(duì)傳熱性能的影響67-70
- 4.3.2 平板熱管散熱器與現(xiàn)有散熱器散熱性能分析70-72
- 4.3.3 半導(dǎo)體制冷片強(qiáng)制風(fēng)冷與自然風(fēng)冷性能分析72-74
- 4.3.4 不同型號(hào)半導(dǎo)體制冷片對(duì)制冷冰箱傳熱性能分析74-77
- 4.4 仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析77-78
- 4.5 實(shí)驗(yàn)誤差分析78
- 4.6 本章節(jié)小結(jié)78-80
- 第五章 總結(jié)與展望80-83
- 5.1 本文主要工作80-81
- 5.2 進(jìn)一步工作建議與展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-88
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果88-89
- 致謝89
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):285688
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