本文關(guān)鍵詞：壓電與磁力協(xié)同作用下的電子器件冷卻風(fēng)扇研究

  更多相關(guān)文章： 壓電式風(fēng)扇 多振動冷卻風(fēng)扇系統(tǒng) 傳熱 CFD模擬

【摘要】：本文研制了一個具有多重振動的冷卻風(fēng)扇系統(tǒng),主要用于電子器件的冷卻。該系統(tǒng)由1個壓電風(fēng)扇片和6個磁力風(fēng)扇片構(gòu)成,這7個風(fēng)扇片的端部都裝有小磁鐵。壓電風(fēng)扇片由交流電驅(qū)動,其余6個風(fēng)扇片由相互之間的排斥力驅(qū)動。論文主要研究了風(fēng)扇的頻率、振幅以及功率消耗,此外,還通過實驗研究其冷卻能力,采用了兩種不同端部形狀的風(fēng)扇片,即,T形和I形。分析了振幅、頻率、功耗、對流換熱系數(shù)以及無量綱換熱系數(shù)的變化情況。此外,通過CFD仿真分析了穩(wěn)態(tài)下的平均溫度,并與實驗結(jié)果進(jìn)行對比。同時對流場進(jìn)行了可視化模擬。對I型風(fēng)扇片,其尺寸為55×20×0.2毫米,系統(tǒng)在28.5 Hz的頻率下,總振動幅度為64毫米；對頭部為30毫米寬的T形風(fēng)扇,在31.2Hz下具有61毫米的振動幅度。單個壓電風(fēng)扇在28 Hz下的振幅為40毫米,消耗功率為0.6W。對T型風(fēng)扇在31.2 Hz下工作時,熱源溫度從82.59℃可降至67.51℃,而對于Ⅰ形風(fēng)扇,在28 Hz下,溫度可下降到71.110C。通過CFD的模擬結(jié)果可以看出,氣流的速度可達(dá)1.25 m/s。
【關(guān)鍵詞】：壓電式風(fēng)扇 多振動冷卻風(fēng)扇系統(tǒng) 傳熱 CFD模擬
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN603
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• Chapter 1 INTRODUCTION9-20
• 1.1 Background9-10
• 1.2 Piezoelectricity10-13
• 1.3 Piezoelectric fan13-15
• 1.4 Literature review15-17
• 1.5 Motivation and the objectives17-18
• 1.6 Potential use18-20
• 1.6.1 Electronic cooling18-19
• 1.6.2 LED cooling19
• 1.6.3 Low cost, mini-PC cooling19-20
• Chapter 2 DESIGN OF THE FAN SYSTEM20-29
• 2.1 Structure of piezoelectric fan20
• 2.2 Frequency of piezoelectric fan20-21
• 2.3 Structure of the multiple vibrating fan system21-22
• 2.4 Magnetic force acting on the fans22-24
• 2.5 Frequency of magnetic fan system24-27
• 2.6 Heat sink modification27-29
• Chapter 3 EXPERIMENTAL INVESTIGATION FOR AMPLITUDE29-35
• 3.1 Equipments for the setup29-30
• 3.2 Results for amplitudes30-35
• Chapter 4 CFD NUMERICAL SIMULATION35-44
• 4.1 Modeling of the heat sink without fans35-40
• 4.1.1 Pre-processing36-37
• 4.1.2 Solver execution37-39
• 4.1.3 Results39-40
• 4.2 Heat sink with integrated fan system for flow field40-44
• 4.2.1 Simulation42
• 4.2.2 Results42-44
• Chapter 5 EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE COOLING FAN SYSTEM44-58
• 5.1 Arrangement of thermocouples44-45
• 5.2 Setup of the experiment45-46
• 5.3 Experiment setup and temperature measurement procedures46-48
• 5.4 Assessment of the cooling system48-50
• 5.5 Results50-58
• 5.5.1 Heat sink temperature without the fan system50-52
• 5.5.2 Heat sink temperature with the fan system52-56
• 5.5.3 Convective heat transfer coefficient56
• 5.5.4 Reynolds number and Nusselt's number56-58
• Chapter 6 DISCUSSION58-68
• 6.1 Amplitude of vibration for a single piezoelectric fan58
• 6.2 Effect of fan geometry on frequency58-60
• 6.3 Power consumption of the multiple vibrating fan system60-61
• 6.4 Average temperature61-62
• 6.5 Performance of T-Section and I-section fan system62-63
• 6.6 Relationship between Re_l and Nu_l of the system63-66
• 6.7 Amplitude of the fans on convective ability66
• 6.8 Flow visualization66-68
• Chapter 7 CONCLUSION68-70
• REFERENCES70-75
• ACKNOWLEDGEMENT75
• PERSONAL PROFILE75

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本文編號：559888