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板翅式、叉排式散热器综合性能分析及实验研究

作　者: 刘瑞
导　师: 师晋生
学　校: 天津科技大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 强迫风冷板翅式散热器叉排式散热器综合性能优化肋片边缘形状
分类号: TN03
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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引　用: 2次
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内容摘要

随着电子设备集成度的提高和向微型化的发展，热流密度不断增加，散热问题已成为制约电子技术发展的主要因素之一。散热器和风扇组合的强迫风冷技术具有设计简单、使用方便、成本低廉等优势，是目前电子设备中应用最广泛的冷却技术。本文关于强迫风冷中板翅式和叉排式散热器换热性能和流动特性的研究即以这一重要领域为背景。本文首先对电子器件散热技术及强迫风冷散热器的国内外研究现状和发展进行了回顾，然后建立了散热器物理模型和数学模型，采用控制容积法对散热器的速度分布和温度分布进行了计算，获得了空气在通道中的流动和换热细节，加深了对散热器流动特性和换热性能的认识。在此基础上，采用一个综合考虑散热量和消耗功率的无量纲品质因数QF来评价散热器的综合性能，研究了空气入口侧流速和散热器结构对综合性能的影响。然后，采用复合形法以最大化QF为目标函数优化了散热器。研究了强制风冷中空气入口侧三角形肋片边缘形状对散热器换热性能和流动阻力的影响。结果表明：在本文的研究范围内，在结构一定的情况下，散热器的综合性能随空气入口流速增大而降低；在空气入口流速相同时，叉排式散热器的综合性能比板翅式散热器低；在散热量相同的情况下，叉排式散热器比板翅式散热器消耗功率少，综合性能高；三角形肋片边缘形状可以提高散热器综合性能。最后，建立了强迫风冷散热器测试系统，对不同形式的散热器在不同情况下进行了换热性能实验。将数值模拟的计算结果同实验部分的结果进行比较，可以看到二者有较好的吻合，表明所建立的模型和选用的数值计算方法是合理的。本文所得的数据和结论有利于散热器结构的设计与改进。

板翅式、叉排式散热器综合性能分析及实验研究

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