U型流道冷板流量分布及散熱特性的研究.pdf

1、U型并行流道冷板具有結(jié)構(gòu)緊湊,系統(tǒng)入出口總壓降低等優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)流體在并行流道內(nèi)流動(dòng)時(shí),其流道內(nèi)的流量分布存在著嚴(yán)重的不均勻性現(xiàn)象。從而導(dǎo)致冷板的散熱性能嚴(yán)重下降。所以研究如何設(shè)計(jì)U型并行流道冷板的流道結(jié)構(gòu),獲得更加均勻的流量分布,這不僅可以提高并行流道冷板的散熱能力,而且還對(duì)維護(hù)電子設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。
　　影響U型流道冷板流量分布的結(jié)構(gòu)因素主要包括:
　　(1)入、出口主流道形狀；
　　(2)并行流道

2、長(zhǎng)度；
　　(3)并行流道數(shù)目,也就是流道寬度；
　　(4)并行流道間距；
　　(5)流道深度等。
　　任何因素的變化都會(huì)改變冷板流量分布的均勻性,甚至大幅改變冷板的散熱能力。為了提高U型流道冷板的流量分布均勻性,增強(qiáng)冷板的散熱能力,本文通過理論分析和ANSYS CFD數(shù)值模擬研究了U型流道冷板流道結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)其流量分布及散熱特性的影響規(guī)律,并對(duì)具有多個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的 U型流道冷板的流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),主

3、要內(nèi)容如下:
　　1.建立了U型流道冷板流量分布的控制方程,并對(duì)U型流道冷板流量分布及散熱特性進(jìn)行了初步仿真分析,得出其流量均勻系數(shù)為17.998,冷板最高溫度為371.31K,流量分布和溫度分布均存在嚴(yán)重不均勻現(xiàn)象。
　　2.在均勻熱流密度及入口流量恒定條件下,基于單因素變量分析原則,通過ANSYS CFD軟件分析了主流道形狀HSP、并行流道長(zhǎng)度Lc、并行流道數(shù)目N、并行流道間距Wr、流道深度Hc變化對(duì)冷板流量分布的均勻性

4、以及冷板的總熱阻的影響。得出在一定范圍內(nèi):
　　(1)增加流道數(shù)目N能顯著提高冷板流量分布均勻性,而流道深度 Hc的變化對(duì)流量分布無(wú)影響,主流道形狀HSP、流道間距Wr及流道長(zhǎng)度Lc對(duì)冷板流量分布影響較小。
　　(2)當(dāng)流道數(shù)目N增加、或者流道長(zhǎng)度Lc減小、或者流道間距Wr增大、或者流道深度Hc減小,或者采用小入口梯形截面形狀SITH,都可以顯著提高冷板散熱能力。
　　3.在單因素變量分析結(jié)果的前提下,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)