本文關(guān)鍵詞：不同結(jié)構(gòu)水冷散熱器流體流動和換熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代機(jī)械電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各種不同功率、規(guī)格的電子設(shè)備已經(jīng)在各個領(lǐng)域的各個方面得到了廣泛地應(yīng)用。電子設(shè)備在正常工作運行時會產(chǎn)生熱量，這些熱量會造成電子元件溫度上升，如果不把熱量及時帶走，就會引起電子元件的失效或損壞。本論文正是根據(jù)粗動臺平面電機(jī)線圈的散熱要求，，通過理論計算和模擬仿真相結(jié)合的方式，研究在不同結(jié)構(gòu)的散熱器流道中流體的流動和換熱性能。 首先，根據(jù)電機(jī)線圈的工況設(shè)計三種不同結(jié)構(gòu)的散熱器，并且給出具體的尺寸參數(shù)，分析它們各自的流道特性。其中流動介質(zhì)為不可壓縮的去離子水。 其次，關(guān)于流動性方面，主要從沿程壓力損失和局部壓力損失這兩個方面分析研究散熱器流道中的流動阻力。在流體流速相同的情況下，改進(jìn)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)造成的壓力損失最大，比其它兩種結(jié)構(gòu)大了一個數(shù)量級，串聯(lián)結(jié)構(gòu)與串并聯(lián)結(jié)構(gòu)壓力損失差別不大。由于實際流體是可壓縮的，因此三種結(jié)構(gòu)的理論計算值都大于模擬仿真值，不過誤差不大。直道部分的流體流動比較平穩(wěn)，拐角部分較為紊亂，并聯(lián)部分流量分布極不均勻。 再次，關(guān)于換熱性方面，不考慮熱傳導(dǎo)和熱輻射的影響，主要分析研究壁面與流體的對流換熱問題。通過對局部努塞爾數(shù)的計算來反映系統(tǒng)的換熱性。在流體流速相同的情況下，串聯(lián)結(jié)構(gòu)的努塞爾數(shù)最大，改進(jìn)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的最小，不過串聯(lián)結(jié)構(gòu)的散熱面積最小，串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的散熱面積最大，在理論計算中，串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的散熱效果最好；模擬仿真的結(jié)果顯示，為了避免溫度梯度的現(xiàn)象，應(yīng)使流體流動為湍流狀態(tài)，并且直道部分由于流體流動較平穩(wěn)，因而散熱效果較差。 最后，為了提高系統(tǒng)的散熱性能，對直道部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的改進(jìn)：加入翅柱結(jié)構(gòu)和在底面開槽。加入翅柱可以提高流體流動的紊亂程度，使得直道部分散熱效果提高了30%~50%，不過壓力損失增大了4倍；底面開槽后散熱面積得到進(jìn)一步加大，當(dāng)槽的截面積為22mm時，其計算結(jié)果與宏觀尺寸下的相似，但是它屬于微通道的范疇，因此宏觀理論對其不適用。
【關(guān)鍵詞】：壓力損失 對流換熱 沿程（局部）損失系數(shù) 努塞爾數(shù) CFD
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TN607;TK172
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 水冷散熱器的研究背景11-13
• 1.2 水冷散熱器的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 幾種典型散熱器結(jié)構(gòu)介紹13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 本論文概述及主要工作17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 散熱器模型的建立18-27
• 2.1 平面電機(jī)的工況18-19
• 2.2 三種不同結(jié)構(gòu)的散熱器19-21
• 2.2.1 串聯(lián)結(jié)構(gòu)散熱器19-20
• 2.2.2 改進(jìn)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)散熱器20
• 2.2.3 串并聯(lián)結(jié)構(gòu)散熱器20-21
• 2.3 流道模型的建立與網(wǎng)格劃分21-26
• 2.3.1 流道模型的建立21-23
• 2.3.2 數(shù)值解法23-24
• 2.3.3 流道模型的網(wǎng)格劃分24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 流體力學(xué)分析27-54
• 3.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)27-33
• 3.1.1 流體力學(xué)簡介27
• 3.1.2 流體的幾種模型27-28
• 3.1.3 三大控制方程28-30
• 3.1.4 流動阻力與壓力損失30-31
• 3.1.5 沿程損失系數(shù)與局部損失系數(shù)的確定31-33
• 3.2 壓力損失的理論計算33-39
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)的分析與損失系數(shù)的設(shè)定33-36
• 3.2.2 三種結(jié)構(gòu)流道的壓力損失36-39
• 3.3 流體力學(xué)的仿真分析39-52
• 3.3.1 CFD 計算流體力學(xué)介紹39-40
• 3.3.2 FLUENT 軟件的介紹40-41
• 3.3.3 邊界條件和求解器的設(shè)置41-42
• 3.3.4 仿真結(jié)果及分析42-52
• 3.4 減小阻力損失的方法52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 對流換熱性能分析54-70
• 4.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)54-59
• 4.1.1 三種傳熱方式介紹54-56
• 4.1.2 對流換熱問題的研究方法56-58
• 4.1.3 內(nèi)部強(qiáng)制對流換熱問題的計算方法58-59
• 4.2 三種結(jié)構(gòu)的對流換熱分析59-68
• 4.2.1 CHT 計算傳熱學(xué)介紹60-61
• 4.2.2 換熱性的理論計算61-62
• 4.2.3 邊界條件及求解器設(shè)置62-63
• 4.2.4 仿真結(jié)果及分析63-68
• 4.3 提高散熱器換熱性能的方法68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 結(jié)構(gòu)的改進(jìn)70-76
• 5.1 增加翅柱結(jié)構(gòu)70-73
• 5.2 底面開槽結(jié)構(gòu)73-75
• 5.3 小結(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論76-79
• 6.1 全文的工作總結(jié)76-77
• 6.2 下一步工作的展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 碩士期間取得的研究成果84-85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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  本文關(guān)鍵詞：不同結(jié)構(gòu)水冷散熱器流體流動和換熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：276941