收藏本站
《浙江大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

平面热源低温差散热的数值模拟研究

纪翠娟  
【摘要】:良好有效的热设计有利于电子设备的可靠性及其性能,改善电子器件的散热性能,可保证其稳定工作,延长其寿命。电子器件的工作温度一般控制在85℃以下,与环境温度间的换热温差很小,属于低温差散热。常见的电子器件,发热源面都是平面,例如LED照明产品。平面热源低温差散热的研究对于改善电子产品散热具有重要意义。 本文提出了一种新型结构的栅格式方孔翅片,对其自然对流的散热特性进行了研究。建立了描述对流过程的基本方程组及定解条件,在量纲分析法的基础上确定了影响该种翅片散热器自然对流换热性能的主要无量纲参数,、得出关系式Nu=f(Gr,H/S,b/δ);应用FLUENT模拟软件,结合正交试验设计法模拟了198种不同翅片高度与间距比H/S、不同孔边长与翅片厚度比b/δ的散热情况。 研究分析了开孔对于表面换热面积A、平均对流换热系数h、散热量Q的影响;并得出了适用于1≤H/S≤16/3,0≤b/6≤4范围内不同H/S,不同b/δ时的Nu-Gr关系图;分析数据,通过最小二乘法拟合可以得出描述栅格式方孔翅片散热特性的准则关系式:当1≤H/S≤10/3时,Nu=0.205235Gr0.30476(H/S)-002065(b/δ)0.16365:当10/3H/S≤16/3时,,并验证了拟合结果的正确性; 最后计算了一个具体的大功率LED路灯(80W),对比两种具有相同基础尺寸的散热器:平板式翅片散热器和栅格式方孔翅片散热器,结果表明:栅格式比平板式散热器的最高温度可以低9℃,而翅片间最高空气流速可增加5.3%,栅格式方孔翅片散热器具有比平板式翅片散热器更好的散热性能,具有工程实际应用价值。 本文研究结果适用范围较大,可为照明用LED(发光二极管)等温度敏感电子器件的散热设计提供理论依据。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TK124

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐国强;王梦;陶智;吴宏;;矩形通道中亚尺度肋片的流动换热数值分析[J];北京航空航天大学学报;2007年11期
2 宗朝晖;;现代电力电子的冷却技术[J];变流技术与电力牵引;2007年04期
3 邱庆刚;沈胜强;张博;;带有倾斜楔形肋片矩形通道内的流动与换热[J];大连理工大学学报;2006年03期
4 张雪粉;陈旭;;功率电子散热技术[J];电子与封装;2007年06期
5 胡志勇;当今电子设备冷却技术的发展趋势[J];电子机械工程;1999年01期
6 梁德才;简弃非;;散热器翅片结构对流体流动及换热过程影响的数值仿真研究[J];电子机械工程;2007年01期
7 周建辉;杨春信;;曲线型肋片放射状散热器形状设计与数值模拟[J];电子器件;2007年06期
8 张荣婷;余小玲;冯全科;;电力电子集成模块用冷板中液流通道结构优化及传热数值分析[J];电子器件;2008年05期
9 过增元,李志信,桂业伟;竖通道自然对流变物性影响和热阻力[J];工程热物理学报;1988年03期
10 王治云;杨茉;章立新;孙佳明;赵明;;恒热流加热开口腔自然对流的可视化实验和数值模拟[J];工程热物理学报;2007年S2期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金光;宋兴旺;王华;;高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究[J];四川有色金属;2011年01期
2 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
3 王晓璐;黄大宇;;节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
4 周传辉;吴银光;陈华良;;双层皮玻璃幕墙风口的确定[J];四川建筑科学研究;2011年02期
5 陈威;张爱国;刘倩;戴青;;含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
6 鲁嘉华;张志英;;地铁岛式站台火灾环境监测与控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
7 马淼;田懋;景何仿;李春光;;天然河道数值模拟中网格生成中插值方法的研究及应用[J];安徽农业科学;2011年28期
8 金玲;刘妍华;;CFD在温室室内环境研究中的应用[J];安徽农业科学;2012年07期
9 纪献兵;林文贤;刘滔;;数值模拟在建筑一体化太阳房设计中的应用[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
10 李彦梅;徐英;张涛;李强;;单弯头安装条件对内锥流量计性能影响的仿真研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 栾卫涛;李永安;;空气-空气能量回收装置阻力性能的数值模拟研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
3 蔡明庆;刘学来;李永安;;直埋供热管道固定墩热桥能耗分析及节能措施[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
4 王沣浩;颜亮;冯琛琛;王新轲;;地源热泵岩土热响应测试影响因素分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
5 陈爱强;杨昭;尹海蛟;张娜;;长圆柱形果蔬冷激处理过程传热特性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 崔帅;吴学红;苟秋平;吕彦力;朱兴旺;;球突翅片的传热与流动特性及等效热阻数值分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 苟秋平;吴学红;吕彦力;朱兴旺;;半球突开缝翅片的优化设计及性能评价[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 孟志强;吴学红;张文慧;吕彦力;;环境温湿度对冷藏陈列柜食品影响的三维数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 罗志明;吴学红;苟秋平;崔帅;吕彦力;;小管径三角翼翅片管换热的传热与流动的数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 张敏;罗毅;晏刚;;立式封闭式陈列柜送回风方式优化研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 左远志;熔融盐高温斜温层混合蓄热的热过程特性[D];华南理工大学;2010年
6 杨建国;电站锅炉煤粉空气富氧直接点火技术的理论及应用研究[D];浙江大学;2010年
7 胡军强;气动—柴油混合动力发动机工作过程研究[D];浙江大学;2009年
8 霍玉双;基于力平衡条件下等离子弧焊小孔形状分析[D];山东大学;2010年
9 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
10 周城;数控机床高速液压动力卡盘的研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘广山;流量周期性变化流场数值分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨文强;孔群喷注噪声理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 吴曙亮;横向来流对等离子点火器点火区域的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨青松;中小型LNG船C型独立液货舱支座设计研究[D];大连理工大学;2010年
8 王宗鹏;基于有限体积法的液滴撞击固体平壁数值模拟[D];大连理工大学;2010年
9 刘显龙;水下拖曳体外形设计及其水动力学性能分析[D];大连理工大学;2010年
10 李洪珠;辨识室内颗粒污染源的CFD反问题建模[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨双根,金开军,朱春玲;液冷组件热设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
2 颜大椿,张汉勋;竖直加热平板自然对流边界层的浮力不稳定性[J];北京大学学报(自然科学版);2001年05期
3 顾学歧,李峻勤;冷板的优化设计及强度计算[J];北京工业大学学报;1998年01期
4 杨春信,袁修干;穿透式冷板的传热分析[J];北京航空航天大学学报;1996年06期
5 谭克俊,叶尚辉,赵惇殳;对流-导热耦合数值解法在电子设备冷却中的应用[J];大连海事大学学报;1996年01期
6 涂益新,李斌;扰流孔和片距对矩形翅片椭圆管换热性能的影响[J];动力工程;1992年06期
7 董韶峰,李荫堂,刘艳华;涡量—流函数法模拟不同高宽比和角度的腔内自然对流[J];低温与特气;2003年06期
8 简弃非;肖恺;;基于FLUENT软件的强化传热管特性三维数值模拟研究[J];低温与特气;2006年06期
9 蒋长顺;谢扩军;许海峰;朱琳;;三维多芯片组件的散热分析[J];电子与封装;2005年11期
10 胡志勇;当今电子设备冷却技术的发展趋势[J];电子机械工程;1999年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 夏再忠;导热和对流换热过程的强化与优化[D];清华大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王耀霆;电子元件热分析应用研究[D];西北工业大学;2004年
2 高新霞;大功率电子元器件及设备结构的热设计研究[D];华北电力大学(北京);2006年
3 支淼川;电力电子设备水冷散热器的数值模拟[D];华北电力大学(北京);2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘庆军,简弃非,许石嵩;换热器翅片表面空气流动热力过程的三维数值模拟[J];制冷;2004年02期
2 胡亚才;范利武;田甜;俞自涛;;翅片的导热传递函数研究[J];浙江大学学报(工学版);2006年07期
3 叶翔;黄素逸;李中洲;;新型变压器用片式散热器的对比研究[J];能源技术;2006年03期
4 叶翔;黄素逸;张卫星;李中洲;;片式散热器散热能力的研究[J];变压器;2007年06期
5 张康;郑智受;许大钧;;电热管翅片的绕制[J];新技术新工艺;1989年04期
6 孔松涛;董其伍;刘敏珊;;混沌流翅片的传热研究[J];化学工程;2007年09期
7 张爱民;;板翅式换热器应用研究[J];河南科技;2010年16期
8 阎振贵;;板翅式换热器翅片性能的比较和选择[J];深冷技术;2007年06期
9 张卫星;张学伟;;浅谈空调行业中铜铝换热器的腐蚀问题[J];制冷空调与电力机械;2010年01期
10 徐丁;王剑;姜周曙;黄国辉;江爱朋;;板翅式换热器翅片表面流动特性测试系统[J];杭州电子科技大学学报;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高炳军;董俊华;孙艳;张婷婷;;带翅片焊接超声波导波杆在高温管道壁厚在线检测中的应用[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
2 魏新利;尹树桂;李慧;;大功率LED灯新型散热结构的设计与开发[A];《节能照明控制与LED技术学术论坛》论文集[C];2010年
3 唐娟;;热泵用室外侧换热器翅片的选择[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 邢淑敏;梁祥飞;刘中杰;庄嵘;;非对称翅片管式换热器换热特性的实验研究[A];第五届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2008年
5 唐连伟;刘迎文;何雅玲;;单热管CPU散热器冷凝翅片侧的数值研究[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年
6 毛央平;毛绍融;;强化板翅式换热器传热的有效途径[A];2006年大型空分设备技术交流会论文集[C];2006年
7 赵敏;陈志平;张巨勇;;大功率LED灯的热分析与热设计[A];“国际化学年在中国”——中国化学会第三届全国热分析动力学与热动力学学术会议暨江苏省第三届热分析技术研讨会论文集[C];2011年
8 王立新;;空冷器环肋的熵最小化原理分析[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
9 李慧敏;王君;盖新峰;;壁挂炉主换热器涂层防腐蚀有效性分析[A];中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2010年年会论文集[C];2010年
10 兰治和;;翅片螺旋机床的设计与应用[A];2000年晋冀鲁豫鄂蒙六省区机械工程学会学术研讨会论文集(河南分册)[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 史爱萍;铜翅片抑菌空调公交车亮相受关注[N];中国有色金属报;2009年
2 记者 沈文敏;全球首批抑菌空调公交车在沪运营[N];人民日报海外版;2009年
3 毕彰;宋赵昌《写生蛱蝶图卷》解析[N];美术报;2002年
4 本报记者 殷化全 通讯员 黄俊军 洪媛媛;逆水扬帆顺风行[N];黄山日报;2009年
5 张颖;卖家电!还是卖坦克?[N];中国电子报;2001年
6 刘丰 上海长征医院;关于风冷冷冻机组节能改造的探讨[N];建筑时报;2009年
7 言志;格兰仕力排众议铿锵释疑[N];国际商报;2000年
8 山东 樊少军;窗式空调器蒸发器泄漏故障的修复[N];电子报;2010年
9 梁正毅;奥克斯三匹快马冲三甲[N];经理日报;2002年
10 孙姗姗;抑菌铜抑制空调细菌滋生[N];中国建设报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 孔松涛;热量运输机理及其在混沌流强化传热中的应用研究[D];郑州大学;2007年
2 何冰强;二氧化碳平行流气体冷却器建模与特性试验研究[D];华南理工大学;2010年
3 陈作义;交叉三角形波纹板流道传热与流动特性的研究[D];华南理工大学;2012年
4 柳长昕;半导体温差发电系统实验研究及其应用[D];大连理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李淑芳;高效微通道换热器翅片机的设计及控制[D];华中科技大学;2013年
2 陈鼎;微通道换热器翅片剪断机构与伺服控制系统设计[D];华中科技大学;2013年
3 高新彪;空调铝箔式换热器翅片穿插铜管的力位控制[D];山东大学;2014年
4 王孝红;隧道LED灯具系统级热管理及强化散热机理研究[D];浙江大学;2012年
5 马佳;侧加热腔内自然对流的翅片位置和瑞利数的影响[D];北京交通大学;2013年
6 费朝辉;通讯设备的热设计和热分析研究[D];华中科技大学;2013年
7 曾志刚;基于PLC的微通道换热器自动化生产线控制系统设计[D];华中科技大学;2013年
8 葛浩;新型微通道热沉的设计和数值研究[D];上海交通大学;2007年
9 谭传智;FLUENT在汽车空调领域的应用[D];重庆大学;2007年
10 宁宝焕;机车散热器的数值模拟与结构优化研究[D];大连交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026