隨著電子元件熱流密度迅速增長(zhǎng),為保證大功率電子元件在正常溫度范圍內(nèi)工作,對(duì)散熱器的性能要求愈發(fā)嚴(yán)苛。考慮到強(qiáng)制風(fēng)冷是目前應(yīng)用最普遍的散熱方式,本文選取三種典型的風(fēng)冷散熱器（即平直肋片散熱器、填充泡沫金屬的矩形通道散熱器以及放射狀肋片散熱器）為研究對(duì)象,利用CFD軟件對(duì)散熱器的換熱能力進(jìn)行強(qiáng)化,并對(duì)流動(dòng)與傳熱綜合性能進(jìn)行優(yōu)化。首先,針對(duì)傳統(tǒng)的兩側(cè)進(jìn)風(fēng)式CPU散熱器進(jìn)行了數(shù)值分析,表明其流道底部的中心區(qū)域存在低速區(qū),換熱情況較差。我們提出對(duì)散熱器進(jìn)風(fēng)口上部進(jìn)行部分封閉,提高了底部低速區(qū)域的空氣流速,從而降低了散熱器的最高溫度。在低風(fēng)量和高熱負(fù)荷條件下,添加進(jìn)口擋板對(duì)冷卻效果的改善最為顯著。隨后,對(duì)填充漸變孔隙率泡沫鋁的散熱器內(nèi)的流動(dòng)與換熱特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了孔隙率分別沿流動(dòng)方向和高度方向逐漸變化對(duì)散熱器性能的影響。結(jié)果表明:與均勻孔隙率的散熱器相比,孔隙率沿高度方向漸變的散熱器壓力損失減小,最佳的孔隙率漸變方式為沿高度方向由0.963遞減至0.70,與當(dāng)量孔隙率0.832的均勻孔隙率散熱器相比,泡沫鋁散熱器的綜合性能明顯提高。最后,針對(duì)傳統(tǒng)的放射狀肋片散熱器,提出了正弦曲線波紋肋片和... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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不同冷卻方式的最大散熱功率

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文斷長(zhǎng)度對(duì)傳熱、流動(dòng)阻力和應(yīng)力的影響和二階交互作用[38]。結(jié)果表明，換熱性能對(duì)肋片間隙長(zhǎng)度變化最敏感，流動(dòng)阻力和最大應(yīng)力對(duì)肋片厚度變化最敏感。Copeland[39]對(duì)平直肋片散熱器進(jìn)行了優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)強(qiáng)制對(duì)流條件下，熱阻最小對(duì)應(yīng)的散熱器肋片厚度為 0.5mm、肋間距取 2.3mm。Biber 等人[40]對(duì)固定大小的平直肋片散熱器進(jìn)行了優(yōu)化，將真實(shí)風(fēng)扇曲線作為水力工作條件，研究了基底厚度對(duì)散熱器性能的影響。

肋片發(fā)散散熱器

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]LED太陽(yáng)花散熱器開縫交錯(cuò)設(shè)計(jì)[J]. 唐帆,郭震寧.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]CPU散熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J]. 王文豪,潘政宏,蔣潤(rùn)花,尹輝斌,黃成龍.  電子測(cè)試. 2017(15)
[3]基于ANSYS的CPU散熱器不同角度鰭片散熱分析[J]. 秦襄培,尹雄,吳麗,武勝超,曾誠(chéng),潘琪.  智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用. 2017(01)
[4]LED太陽(yáng)花散熱器正交試驗(yàn)?zāi)M優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李灝,錢新明,陳威.  照明工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]金屬泡沫平板結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)流傳熱的數(shù)值研究[J]. 黃善波,翟薇,徐會(huì)金,鞏亮.  熱科學(xué)與技術(shù). 2015(04)
[6]新型CPU散熱器內(nèi)空氣流動(dòng)與換熱特性的數(shù)值研究[J]. 伊麗娜,鄭文龍,王博杰,王文.  制冷技術(shù). 2015(01)
[7]芯片微通道換熱研究綜述及展望[J]. 李林林,陳曦,鄭樸,馬靜殊,段玉梅,江巍雪,王曉春.  半導(dǎo)體光電. 2013(05)
[8]基于最小熵產(chǎn)法的大功率LED散熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 賴艷華,魏露露,呂明新,趙琳妍,岳虹,劉存芳.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(05)
[9]大功率LED太陽(yáng)花散熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 李中,李勇,湯應(yīng)戈,林樵健.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2012(10)
[10]翅片散熱板大空間自然對(duì)流散熱數(shù)值方法探討[J]. 何川,高園園,陳啟勇.  半導(dǎo)體光電. 2011(05)

碩士論文
[1]CPU風(fēng)扇散熱器散熱效果分析[D]. 張景柳.南京理工大學(xué) 2006
[2]風(fēng)冷式CPU散熱片的熱分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張遠(yuǎn)波.華中科技大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3273930