隨著電子行業(yè)的發(fā)展,電子器件的應(yīng)用越來越廣泛,逐漸向大功率、微型化方向發(fā)展。在有限的安裝空間內(nèi),電子器件所產(chǎn)生的熱量需要散熱系統(tǒng)的傳遞,這就對(duì)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)因具有技術(shù)比較成熟、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、易于安裝、成本較低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),是電子設(shè)備散熱方式中使用較為廣泛的散熱系統(tǒng)。本文以BKSC-42P2GS1驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)作為研究對(duì)象,結(jié)合系統(tǒng)模型空間有限的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過建立軸流式風(fēng)扇YM2406PTB1與IGBT模塊、散熱器等流固耦合一體化的模型,利用空氣流場(chǎng)與溫度場(chǎng)相匹配的方法,對(duì)設(shè)備散熱系統(tǒng)的流動(dòng)特性和傳熱特性進(jìn)行了深入研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)對(duì)電子設(shè)備風(fēng)冷散熱系統(tǒng)所用軸流風(fēng)扇YM2406PTB1出口截面的空氣速度分布進(jìn)行了分析,并對(duì)出口截面的空氣流場(chǎng)進(jìn)行了仿真,得出風(fēng)扇出口截面空氣的流動(dòng)方向并不是沿軸向平行流出的,而是同時(shí)具有軸向速度、徑向速度和圓周速度,沿出口截面旋轉(zhuǎn)流出,并沿徑向向外擴(kuò)散。為強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng)的優(yōu)化提供了參考依據(jù)。(2)根據(jù)資料提供的參數(shù)以及IGBT模塊損耗產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分析,對(duì)FP25R12KT3 IGBT模塊的熱功耗進(jìn)行分析,并分別對(duì)模塊中的逆變器、制動(dòng)-斬波器和整流器的各部分的損耗進(jìn)行估算。建立風(fēng)扇與IGBT模塊、散熱器等流固耦合一體化的模型,探索了流場(chǎng)與溫度場(chǎng)的匹配關(guān)系,分析現(xiàn)有的散熱系統(tǒng),提出了三種對(duì)現(xiàn)有散熱系統(tǒng)的優(yōu)化方案,分別為液冷系統(tǒng)、設(shè)計(jì)風(fēng)扇安裝的最佳位置、散熱翅片結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,為整個(gè)散熱系統(tǒng)的優(yōu)化提供了參考。(3)對(duì)使用軸流式散熱風(fēng)扇時(shí)矩形機(jī)箱內(nèi)放置的平壁的局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)(h_x)分布規(guī)律進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,當(dāng)只改變電路板豎直方向的位置時(shí)h_x分布規(guī)律也會(huì)發(fā)生改變,當(dāng)電路板平行散熱風(fēng)扇中心軸水平放置,且電路板的長邊與散熱風(fēng)扇中心軸平行時(shí),沿電路板的長度方向的變化是先減小后增大的,電路板豎直方向位置的改變主要影響沿電路板寬度方向的變化規(guī)律,且隨著距離輪轂中心距離的增大,電路板上元器件溫度較高的位置沿電路板的寬度方向由電路板的中間位置不斷向邊緣移動(dòng)。此研究能夠?yàn)樯犸L(fēng)扇安裝位置以及電路板的熱設(shè)計(jì)提供重要的依據(jù),對(duì)電子設(shè)備的熱設(shè)計(jì)具有重要的意義。(4)基于強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)一體化的計(jì)算模型,在散熱器整體尺寸不變的情況下,對(duì)散熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),通過對(duì)翅片進(jìn)行波浪形處理和表面開凹槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)翅片表面?zhèn)鳠崽匦院土鲃?dòng)特性進(jìn)行了研究,與原型翅片進(jìn)行比較,探討不同翅片的表面的傳熱特性,結(jié)果表明翅片的波浪形處理和開凹槽均能增加翅片散熱面積增強(qiáng)散熱器的傳熱性能,能夠?yàn)闊嵩O(shè)計(jì)工作提供參考。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN03
【部分圖文】：

38圖 4.7 網(wǎng)格質(zhì)量檢測(cè)Figure 4.7 Grid quality detection網(wǎng)格質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如圖 4.7 所示，表明模型是可以進(jìn)行仿真計(jì)算的.1.3 邊界條件設(shè)置本文設(shè)置環(huán)境溫度及空氣溫度為 20℃，進(jìn)口為大氣壓，出口表壓為 0Pa，即準(zhǔn)空氣大氣壓，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為資料所給出的參數(shù) 5000RPM，湍流強(qiáng)度 0.5%，收斂則設(shè)為 10-5，安裝墻面材質(zhì)為不銹鋼材。本文在仿真過程中風(fēng)扇與散熱器之間為穩(wěn)態(tài)傳熱過程，設(shè)有風(fēng)扇出口截面流
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2892339