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(jī)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(shè)備已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域的各個(gè)方面得到了廣泛地應(yīng)用。電子設(shè)備在正常工作運(yùn)行時(shí)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(shí)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(jī)線圈的散熱要求，通過理論計(jì)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(jī)線圈的工況設(shè)計(jì)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(guān)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(gè)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(jìn)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(gè)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(shí)際流體是可壓縮的，因此三種結(jié)構(gòu)的理論計(jì)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(guān)于換熱性方面，不考慮熱傳導(dǎo)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(jì)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(jìn)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(jì)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(yīng)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。