發(fā)布時(shí)間：2017-06-30 02:01

  本文關(guān)鍵詞：基于微噴射流的高功率LED芯片散熱的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于沒有有效的散熱,LED芯片實(shí)際的發(fā)光效率很低,迫切需要解決其散熱問題。本文研究的微噴射流系統(tǒng)利用的是沖擊射流,沖擊射流具有較高的換熱系數(shù),是解決大功率LED散熱的潛力方案。 通過數(shù)值模擬的方法,圍繞著微噴器件,本文主要從以下方面研究：芯片熱流密度、進(jìn)口流速、微噴組數(shù)、微噴半徑、微噴器件上下腔體的高度、進(jìn)口水溫。進(jìn)口流速為0.8m/s,芯片組數(shù)為2×2組時(shí),微噴組數(shù)為2×2組的散熱效果優(yōu)于其它組數(shù),噴嘴半徑為0.2mm時(shí),散熱效果最好。微噴上、下腔體的高度越小越好,高度同時(shí)變小,散熱效果更佳。 優(yōu)化微噴的結(jié)構(gòu),從以下方面研究：進(jìn)出口的數(shù)目、微噴的形狀、芯片組的數(shù)目,并與無微噴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。一個(gè)進(jìn)口,兩個(gè)出口,其散熱效果優(yōu)于一個(gè)進(jìn)口,一個(gè)出口。三種位置關(guān)系中,兩個(gè)出口在一條直線上,進(jìn)口與出口成垂直關(guān)系時(shí)效果最好。噴嘴的形狀為圓錐柱體時(shí),隨著上下半徑之比的增大,其散熱效果越差,上下半徑之比越小越好。微噴射流進(jìn)行散熱時(shí),一定要選擇好合適的微噴組數(shù),微噴半徑,否則其效果反而不如直接用水進(jìn)行冷卻。 數(shù)值模擬中工作介質(zhì)是水,首次探討將制冷劑作為工質(zhì),依據(jù)選擇的背景及選用原則初步選擇出六種常用制冷劑,分別為R22, R123, R134a, R290, R407C, R410A,分析各個(gè)制冷劑的性能,為后續(xù)研究提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：微噴射流 LED芯片 高功率 散熱 數(shù)值模擬 工質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK123
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 圖表目錄10-12
• 1 緒論12-25
• 1.1 研究的背景及意義12-16
• 1.2 芯片的冷卻方式16-17
• 1.3 LED的散熱方案17-21
• 1.4 國內(nèi)外LED散熱研究的現(xiàn)狀21-24
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容24-25
• 2 數(shù)值模擬方法25-34
• 2.1 基本控制方程25
• 2.2 湍流研究的數(shù)值方法25-27
• 2.2.1 直接模擬26
• 2.2.2 大渦模擬26
• 2.2.3 應(yīng)用雷諾時(shí)均方程的模擬方法26-27
• 2.3 壁面函數(shù)法27-28
• 2.4 邊界條件的設(shè)置28-29
• 2.4.1 進(jìn)口邊界條件28-29
• 2.4.2 出口邊界條件29
• 2.4.3 壁面的邊界條件29
• 2.5 網(wǎng)格劃分29-30
• 2.6 數(shù)值求解方法30-31
• 2.7 Fluent軟件簡介31-34
• 2.7.1 Fluent軟件包的組成31-32
• 2.7.2 Fluent軟件的特點(diǎn)及能夠解決的工程問題32-33
• 2.7.3 Fluent數(shù)值模擬的步驟33-34
• 3 微噴器件的數(shù)值模擬研究34-52
• 3.1 芯片功率影響36-37
• 3.2 進(jìn)口流速的影響37-40
• 3.3 微噴組數(shù)的影響40-42
• 3.4 微噴半徑大小的影響42-45
• 3.4.1 微噴組為5×5組42-44
• 3.4.2 不同微噴組數(shù)下冷卻效果的比較44-45
• 3.5 微噴上下腔體高度的影響45-50
• 3.5.1 上腔體高度的影響45-46
• 3.5.2 下腔體高度的影響46-49
• 3.5.3 上下腔體高度同時(shí)改變的影響49-50
• 3.6 進(jìn)口水溫的影響50-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 4 微噴結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究52-62
• 4.1 進(jìn)出口的影響52-56
• 4.1.1 一個(gè)進(jìn)口,兩個(gè)出口52-55
• 4.1.2 兩個(gè)進(jìn)口,兩個(gè)出口55-56
• 4.2 微噴形狀的影響56-58
• 4.3 芯片組數(shù)目的影響58-59
• 4.4 與沒有微噴的結(jié)構(gòu)比較59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 5 制冷劑作為工質(zhì)的探討62-70
• 5.1 制冷劑選擇的原則62-63
• 5.2 制冷劑性能比較63-68
• 5.3 基于制冷循環(huán)的微噴系統(tǒng)構(gòu)想68-70
• 6 主要結(jié)論與展望70-72
• 6.1 主要結(jié)論70
• 6.2 展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳明祥;羅小兵;馬澤濤;劉勝;;大功率白光LED封裝設(shè)計(jì)與研究進(jìn)展[J];半導(dǎo)體光電;2006年06期

2 袁柳林;劉勝;陳明祥;羅小兵;;基于微通道致冷的大功率LED陣列封裝熱分析[J];半導(dǎo)體光電;2006年06期

3 戴煒鋒;王s，

本文編號(hào)：500113