【摘要】：熱沉是電子元器件散熱的常用部件。直翅式熱沉因重量輕,成本低,傳熱效率高,易于擠壓成型等優(yōu)點而被廣泛應用。本文是對直翅式熱沉自然對流散熱進行了研究,主要研究內容如下:(1)搭建熱沉自然對流散熱測試平臺,通過初步試驗對比分析,發(fā)現(xiàn)定功率測量溫度的實驗方法可靠性較高,并以此作為后續(xù)實驗的實驗方法。(2)通過實驗和數(shù)值模擬相結合的方式,研究了安裝角對熱沉散熱的影響。熱沉散熱性能在安裝角為15°時最差,而在安裝角為90°時最好。其原因在于空氣進入熱沉,在沿著翅片流動的過程中與翅片表面發(fā)生熱交換,溫度逐漸升高,在流出熱沉時,空氣與翅片表面之間的溫度差較小,形成傳熱死區(qū),減小熱沉有效散熱面積。在安裝角為15°時,傳熱死區(qū)所占面積比例最大,即熱沉有效散熱面積最小,散熱性能最差。(3)對熱沉切角處理,以驗證傳熱死區(qū)并強化傳熱。發(fā)現(xiàn)適當切角有助于熱沉散熱,但切角尺寸不宜過大。(4)對不同安裝角下熱沉,在熱沉中間位置開縫可以強化熱沉散熱,但開縫寬度不宜過大。開縫熱沉在安裝角為0°時,散熱性能最佳,與開縫寬度無關。在安裝角一定時,隨著開縫寬度增加,開縫強化熱沉散熱性能作用逐漸減小,在開縫寬度大于12mm,安裝角大于30°時反而會弱化散熱。(5)在開縫寬度為5mm時,開縫數(shù)對開縫熱沉散熱性能的影響明顯,各開縫熱沉均在安裝角為0°時,散熱性能達到最好。開縫數(shù)為1時,散熱性能在安裝角為15°時最差,而其他開縫數(shù)下,在安裝角為90°時最差。安裝角不同時,其散熱性能隨開縫數(shù)的變化趨勢不同。安裝角小于45°的情況下,開縫熱沉在開縫數(shù)為7時,散熱性能最佳,而安裝角大于45°時,在開縫數(shù)為9時達到最佳。
[Abstract]:Heat sink is a common component of heat dissipation of electronic components. Straight wing heat sink is widely used because of its light weight, low cost, high heat transfer efficiency, easy extrusion and so on. In this paper, the natural convolution heat dissipation of straight-winged heat sink is studied. The main research contents are as follows: (1) build a test platform for natural convective heat dissipation of heat sink, and compare and analyze it through preliminary experiments. It is found that the experimental method of constant power temperature measurement is reliable, and it is used as the experimental method of subsequent experiments. (2) the effect of installation angle on heat dissipation of heat sink is studied by combining experiment and numerical simulation. The heat sink and heat dissipation performance is the worst when the installation angle is 15 擄, and the best when the installation angle is 90 擄. The reason is that the air enters the heat sink, and the heat exchange occurs with the finned surface in the process of flowing along the finned surface, and the temperature increases gradually. When the heat sink flows out, the temperature difference between the air and the finned surface is small, forming a heat transfer dead zone. Reduce the effective heat dissipation area of heat sink. When the installation angle is 15 擄, the proportion of the dead zone of heat transfer is the largest, that is, the effective heat dissipation area of heat sink is the smallest and the heat dissipation performance is the worst. (3) the heat sink cutting angle is treated to verify the dead zone of heat transfer and enhance the heat transfer. It is found that the proper cutting angle is helpful to the heat dissipation of the heat sink, but the size of the cutting angle should not be too large. (4) for the heat sink at different installation angles, opening the seam in the middle of the heat sink can strengthen the heat dissipation of the heat sink, but the width of the slit should not be too large. When the installation angle is 0 擄, the heat dissipation performance of the slotted heat sink is the best, which is independent of the width of the slit. When the installation angle is constant, with the increase of slit width, the heat dissipation performance of slit enhancement decreases gradually. When the slit width is more than 12 mm and the installation angle is more than 30 擄, the heat dissipation will be weakened. (5) when the slit width is 5mm, the heat dissipation will be weakened when the slit width is more than 12 mm and the installation angle is more than 30 擄. The effect of slit number on the heat dissipation performance of slit heat sink is obvious, and the heat dissipation performance of each slit heat sink is the best when the installation angle is 0 擄. When the number of seams is 1, the heat dissipation performance is the worst when the installation angle is 15 擄, while when the number of other seams is 90 擄, the heat dissipation performance is the worst when the installation angle is 90 擄. When the installation angle is different, the heat dissipation performance varies with the number of seams. When the installation angle is less than 45 擄, when the number of seams is 7, the heat dissipation performance is the best, while when the installation angle is more than 45 擄, the heat dissipation performance is the best when the number of seams is 9.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK124

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本文編號：2491448