不同結(jié)構(gòu)水冷散熱器流體流動和換熱性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代機械電子技術(shù)的不斷發(fā)展，各種不同功率、規(guī)格的電子設備已經(jīng)在各個領域的各個方面得到了廣泛地應用。電子設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)電機線圈的工況設計三種不同結(jié)構(gòu)的散熱器，并且給出具體的尺寸參數(shù)，分

2、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

3、。
　　再次，關于換熱性方面，不考慮熱傳導和熱輻射的影響，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。