現(xiàn)今,高性能芯片在微型化和集成化的前進(jìn)道路上,耗能和散熱是其發(fā)展的嚴(yán)重阻礙,高效制冷系統(tǒng)和高要求熱控制技術(shù)的研究已是當(dāng)務(wù)之急。合成射流技術(shù)是有低能耗、無轉(zhuǎn)動部件、無需額外氣源和高散熱效率等優(yōu)點(diǎn)的一種新型射流技術(shù),在電子器件的強(qiáng)化傳熱和冷卻方面展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用潛力及廣闊的應(yīng)用前景,是研究的熱點(diǎn)。而合成射流與散熱器兩者相結(jié)合的冷卻技術(shù)具有顯著而有效的流動特性和散熱性能,但目前分析研究較少,沒有形成系統(tǒng)性的成果和結(jié)論。因此本文基于理論、數(shù)值模擬和實(shí)驗的方法,對合成射流散熱器進(jìn)行深入探索。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于壓電振子和合成射流的相關(guān)理論,建立了壓電合成射流激勵器機(jī)電熱耦合系統(tǒng)分析和設(shè)計的方法。通過ANSYS軟件對選定材料的壓電振子模型的仿真計算,得到了壓電振子在正弦電信號下的振動位移函數(shù)。利用FLUENT的動網(wǎng)格技術(shù)對合成射流的動邊界模型實(shí)施了網(wǎng)格無關(guān)性及出口中心流線速度理論公式的驗證。分析了影響合成射流速度場的激勵器結(jié)構(gòu)參數(shù),確定了優(yōu)選結(jié)構(gòu)尺寸,并依此制作了壓電合成射流激勵器實(shí)物。(2)通過三種合成射流模擬方法的對比分析,提出了加快計算速度的修正型出口速度模型,構(gòu)建了合成射流散熱仿...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究特點(diǎn)與不足
        1.3.1 研究特點(diǎn)
        1.3.2 研究不足
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 壓電合成射流激勵器的研究方法
    2.1 激勵器相關(guān)理論
        2.1.1 合成射流理論
        2.1.2 壓電振子理論
    2.2 數(shù)值模擬研究
        2.2.1 ANSYS分析
        2.2.2 FLUENT控制方程和湍流模型
        2.2.3 合成射流模型
        2.2.4 網(wǎng)格無關(guān)性分析
        2.2.5 FLUENT仿真與理論對比
    2.3 激勵器結(jié)構(gòu)研究及實(shí)體制作
        2.3.1 激勵器結(jié)構(gòu)研究
        2.3.2 壓電合成射流激勵器實(shí)體制作
    2.4 本章小結(jié)
第三章 不同結(jié)構(gòu)壓電合成射流散熱器的傳熱特性研究
    3.1 無散熱器的壓電合成射流的散熱分析
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 修正型出口速度模型
        3.1.3 模型建立
        3.1.4 求解設(shè)置
        3.1.5 不同出口條件的數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    3.2 無散熱器壓電合成射流散熱實(shí)驗研究
        3.2.1 實(shí)驗系統(tǒng)概述
        3.2.2 實(shí)驗系統(tǒng)裝置
        3.2.3 實(shí)驗過程
        3.2.4 實(shí)驗結(jié)果及分析
        3.2.5 仿真實(shí)驗對比
        3.2.6 實(shí)驗誤差
    3.3 不同結(jié)構(gòu)散熱器與合成射流組合的傳熱特性研究
        3.3.1 散熱器設(shè)計
        3.3.2 FLUENT仿真模擬
        3.3.3 不同合成射流散熱器組合的結(jié)果與分析
        3.3.4 小結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 合成射流散熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究
    4.1 正交試驗設(shè)計方法理論
        4.1.1 正交試驗基本概念
        4.1.2 正交試驗設(shè)計方法步驟
        4.1.3 極差分析法
    4.2 合成射流圓柱O型散熱器組合的正交優(yōu)化
        4.2.1 確立正交試驗方案
        4.2.2 安排正交試驗
        4.2.3 正交試驗結(jié)果分析
    4.3 合成射流矩形開縫型散熱器組合的正交優(yōu)化
        4.3.1 確立正交試驗方案
        4.3.2 安排正交試驗
        4.3.3 正交試驗結(jié)果分析
    4.4 優(yōu)化模型的實(shí)驗研究
        4.4.1 模型實(shí)體結(jié)構(gòu)
        4.4.2 實(shí)驗裝置及測試
        4.4.3 實(shí)驗與仿真結(jié)果對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
    1. 基本情況
    2. 教育背景
    3. 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3816413