串聯(lián)通道水冷散熱器的建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著電子設備朝著高功率密度和高集成度的方向發(fā)展，使得其熱流密度不斷地增加。因此，有效的散熱技術是保證電子設備可靠性和有效運行的關鍵。傳統(tǒng)的散熱方式風冷，已經逐漸不能滿足這種高熱流密度的要求，而水冷散熱器因為其高對流換熱系數(shù)和高效率被廣泛地研究。而水冷散熱器的結構參數(shù)對于其性能有很大的影響。所以，水冷散熱器的熱分析、理論建模和優(yōu)化，對于設計散熱器和提高散熱器的散熱性能有非常重要的意義。
　　本文針對串聯(lián)通道水冷散熱器，建立其熱阻網絡

2、模型，并分析了串聯(lián)通道中的散熱情況。將整個散熱器劃分為多個單元，然后對每個單元進行細致的熱阻網絡建模，再通過焓變熱阻將各個單元連接起來。這樣可以預測散熱器的多個節(jié)點的溫度，并且可以表示散熱器底面的溫度分布情況。同時建立了串聯(lián)通道的壓力損失理論模型，能夠計算出總壓力損失和每個通道內的壓力分布情況。
　　為了能夠精確的計算彎管造成的壓力損失，本文使用仿真方法仔細分析彎管處的流動，并使用CFD仿真軟件，進行大量的仿真計算得到了彎管壓力損

3、失系數(shù)的經驗公式。這個經驗公式在雷諾數(shù)為1000到2200的范圍內適用，擴大了以前經驗公式的參數(shù)范圍。
　　通過數(shù)值仿真方法，驗證了理論模型的準確性。將理論模型的散熱性能和壓力損失情況在不同的雷諾數(shù)和不同通道參數(shù)情況下與仿真結果進行對比，發(fā)現(xiàn)理論模型與仿真結果有很好的吻合度，說明理論模型能夠很準確的預測串聯(lián)通道水冷散熱器的散熱能力和壓力分布情況。
　　最后，通過使用多目標遺傳算法對串聯(lián)通道水冷散熱器的參數(shù)進行優(yōu)化。設置散熱器