基于串聯(lián)通道的雙層熱源水冷散熱研究.pdf

1、雙層熱源模型廣泛存在于3-D ICs、雙層平面電機等多個領(lǐng)域中。由于其高集成會產(chǎn)生過高的溫升,從而導(dǎo)致元器件使用壽命的降低甚至失效,所以對雙層熱源進行散熱分析顯得至關(guān)重要。此外,傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱方式,已經(jīng)無法滿足集成熱源的散熱需求。而水冷散熱方式由于其對流換熱系數(shù)較高,被愈來愈多的應(yīng)用到冷卻系統(tǒng)中。
　　本文將串聯(lián)通道散熱器應(yīng)用到雙層熱源模型中進行水冷散熱研究,提出的雙層熱源模型是由三層散熱器和兩層熱源兩兩相間疊加在一起。文中首先對

2、雙層熱源模型中的熱源熱量分配問題進行研究,基于熱量分配問題提出了相對對流換熱系數(shù)比例這一概念,得到熱源層間相互影響的關(guān)系。然后建立熱源的三維等效熱路模型并根據(jù)熱量分配原理對模型求解,在此基礎(chǔ)上建立雙層熱源整體模型的等效熱路圖。最后對串連通道散熱器進行熱阻建模,將散熱器分為多個單元并建立其熱阻網(wǎng)絡(luò)模型得到散熱器的總熱阻,最終得到雙層熱源模型溫度場的理論結(jié)果。
　　運用Fluent軟件對使用串聯(lián)通道散熱器的雙層熱源模型進行數(shù)值仿真計算

3、,在變化入口流速的情況下,對雙層熱源模型的溫度分布以及散熱器內(nèi)的壓力分布情況進行求解。將理論模型和數(shù)值仿真模型中,熱源本身的平均溫度和各表面平均溫度的結(jié)果進行對比。結(jié)果表明,理論計算結(jié)果和仿真結(jié)果有較好的吻合度。對雙層熱源不同散熱方案的散熱效果的數(shù)值仿真計算進行對比,結(jié)果表明,與兩種已有模型相比,在相同入口流速條件下,與兩種已有模型相比,本文提出的使用串聯(lián)通道散熱器的方案平均溫度最低,散熱效果是最好的。
　　最后,為了實現(xiàn)熱源的更