本文關(guān)鍵詞：微流道翅片式船用LED散熱器散熱特性研究

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【摘要】：船舶在水面航行,長(zhǎng)期處于高鹽度、高溫、高濕度和各種不同的擺動(dòng)的環(huán)境中,而且不同類(lèi)型的船舶又有其各自特殊的要求,因此船用照明設(shè)備比陸用照明在可靠性及可維護(hù)性方面要求更高;LED照明燈是具有節(jié)能與環(huán)保功能的新型綠色光源,目前LED燈的電光轉(zhuǎn)換效率較低,其中70%~80%的能量轉(zhuǎn)化為熱能;工程應(yīng)用中功率不斷提高,熱流密度變大,結(jié)溫對(duì)LED燈的工作和使用壽命有直接影響,船用LED燈具由于其特殊的使用環(huán)境,研究采用微流道翅片式散熱結(jié)構(gòu)將熱量較好地傳遞到燈具外,對(duì)保證LED照明燈正常工作和延長(zhǎng)使用壽命具有重要理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文首先使用流體力學(xué)分析軟件Flo EFD for NX對(duì)一款大功率船用LED照明燈進(jìn)行熱分析,并采用試驗(yàn)設(shè)備對(duì)LED燈進(jìn)行各個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度的測(cè)量,驗(yàn)證說(shuō)明軟件能滿(mǎn)足仿真的基本要求。接著對(duì)簡(jiǎn)化LED燈具翅片散熱器結(jié)構(gòu)的各單一因素進(jìn)行仿真分析,得出船舶環(huán)境溫度為25℃時(shí),翅片式散熱器翅片的長(zhǎng)度為20 mm、高度為15mm、厚度為2mm、基底厚度為4 mm、翅片數(shù)目為20個(gè)時(shí),散熱器散熱效果最佳。對(duì)微流道寬度進(jìn)行理論值設(shè)計(jì),使用流體力學(xué)分析軟件Flo EFD for NX對(duì)微流道結(jié)構(gòu)寬度、高度、冷卻液入口流速進(jìn)行仿真,分析流道相關(guān)因素對(duì)散熱效果帶來(lái)的影響。仿真結(jié)果表明:綜合考慮流道寬度、高度及入口流速對(duì)散熱面積、冷卻液動(dòng)力粘度等因素的影響,流道寬度為0.9mm,高度為1 mm,流速為1m/s時(shí)散熱效果最優(yōu)。最后把微流道和翅片式結(jié)構(gòu)結(jié)合使用,結(jié)果表明:芯片結(jié)溫比無(wú)散熱結(jié)構(gòu)時(shí)降低了37.61℃,微流道翅片式結(jié)構(gòu)散熱效果更具優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：船舶大功率LED照明燈 翅片式散熱器 微流道散熱器 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U665.16
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景和意義9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外翅片式散熱器研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外流道散熱研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題來(lái)源及論文研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.3.1 課題來(lái)源12
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 大功率LED照明燈散熱分析13-25
• 2.1 結(jié)溫對(duì)LED芯片性能的影響13-14
• 2.1.1 結(jié)溫對(duì)光通量的影響13
• 2.1.2 結(jié)溫對(duì)光波長(zhǎng)的影響13-14
• 2.1.3 結(jié)溫對(duì)正向電壓的影響14
• 2.2 熱傳遞理論與流體控制方程14-17
• 2.2.1 熱傳遞理論14-16
• 2.2.2 流體控制方程16-17
• 2.3 LED燈具結(jié)構(gòu)17-22
• 2.3.1 基板18
• 2.3.2 熱界面材料18-19
• 2.3.3 熱阻模型分析19-22
• 2.4 LED燈具散熱技術(shù)22-24
• 2.4.1 自然對(duì)流散熱22
• 2.4.2 強(qiáng)制對(duì)流散熱22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 翅片式散熱器散熱性能研究25-41
• 3.1 翅片式船用LED燈試驗(yàn)測(cè)量與模擬計(jì)算25-32
• 3.1.1 LED燈簡(jiǎn)介25-26
• 3.1.2 試驗(yàn)測(cè)量26-28
• 3.1.3 基于FLOEFD模擬計(jì)算28-31
• 3.1.4 試驗(yàn)測(cè)量與模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析31-32
• 3.2 翅片結(jié)構(gòu)單一因素對(duì)翅片散熱性能的影響32-37
• 3.2.1 翅片高度對(duì)散熱器散熱性能的影響32-33
• 3.2.2 翅片厚度對(duì)散熱器散熱性能的影響33-34
• 3.2.3 翅片長(zhǎng)度對(duì)散熱器散熱性能的影響34-35
• 3.2.4 基底厚度對(duì)散熱器散熱性能的影響35-36
• 3.2.5 翅片數(shù)目對(duì)散熱器散熱性能的影響36-37
• 3.3 船舶環(huán)境因素對(duì)翅片散熱性能的影響37-40
• 3.3.1 環(huán)境溫度對(duì)散熱器散熱效果的影響37-39
• 3.3.2 環(huán)境濕度對(duì)LED燈具散熱效果的影響39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 微流道散熱器散熱性能研究41-52
• 4.1 微流道寬度理論優(yōu)化41-42
• 4.2 微流道結(jié)構(gòu)單一因素對(duì)散熱性能的影響42-49
• 4.2.1 邊界條件42
• 4.2.2 微流道寬度仿真分析42-45
• 4.2.3 微流道高度仿真分析45-46
• 4.2.4 冷卻液入口流速仿真分析46-49
• 4.3 翅片微流道式散熱器在船舶LED燈具上應(yīng)用49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 全文總結(jié)52
• 5.2 展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-57

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張彥敏;;新型船用照明燈具的研制[J];艦船科學(xué)技術(shù);2011年10期

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本文編號(hào)：820087