本文選題：電子元器件散熱　切入點：帶射流微小通道　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著電子元器件的不斷微型化發(fā)展,熱源產(chǎn)生的熱流密度顯著增加,如果沒有有效的散熱方式,這些電子元器件將在過高的溫度下工作,使用壽命和可靠性都顯著降低。然而,傳統(tǒng)的冷卻方式常常不能滿足這個需求,本文將針對微小通道和沖擊射流這類新型冷卻方式進行了研究。首先從理論上分析了微小通道和沖擊射流以及兩者相結(jié)合模型的流動換熱原理。再采用數(shù)值模擬對比分析了微小通道和帶射流微小通道的性能,結(jié)果表明:微小通道具有很好的換熱性能,但與射流結(jié)合后能有效改善熱沉溫度的均勻性,進一步提升性能。對帶射流微小通道熱沉瞬態(tài)工況進行了數(shù)值模擬,分析了周期性變化的熱流和射流速度對該熱沉流動換熱的影響。將熱沉的被冷卻壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的周期平均值,溫度均勻性作為評定冷卻性能的參數(shù)。結(jié)果表明:周期性的熱流和射流速度會對熱沉的瞬態(tài)性能有顯著的影響,造成不均勻性和瞬態(tài)變化的溫度分布,產(chǎn)生熱疲勞,從而影響使用壽命。為進一步提高帶射流微小通道的冷卻效果,設(shè)計了一種新的將噴嘴向微小通道中延伸的改進方案,通過數(shù)值模擬分析了模型對稱面的速度、溫度云圖以及被冷卻壁面的溫度分布云圖、平均溫度,熱沉的壓降,Nu來對比研究噴嘴向微小通道中延伸不同尺寸時熱沉的性能。結(jié)果表明:將噴嘴管壁向微小通道中延伸是一種能進一步提高帶射流微小通道熱沉換熱性能的方法。
[Abstract]:With the continuous development of miniaturization of electronic components, the heat flux generated by heat sources increases significantly. Without effective heat dissipation, these electronic components will work at too high temperature, and their service life and reliability will be significantly reduced. Traditional cooling methods often fail to meet this demand. In this paper, a new cooling method such as micro-channel and impinging jet is studied. Firstly, the flow heat transfer principle of micro-channel and impinging jet and their combined model are theoretically analyzed. Then numerical simulation is used. The performances of micro channel and small channel with jet are compared and analyzed. The results show that the micro-channel has good heat transfer performance, but it can improve the uniformity of the heat sink temperature and further improve the performance after combining with the jet. The numerical simulation of the transient state of heat sink of the micro-channel with jet is carried out. The influence of periodically varying heat flux and jet velocity on the heat transfer of the heat sink flow is analyzed. The results show that the periodic heat flux and jet velocity have a significant effect on the transient performance of the heat sink, resulting in inhomogeneity and transient temperature distribution, resulting in thermal fatigue. In order to further improve the cooling effect of micro-channel with jet, a new scheme is designed to extend the nozzle into the micro-channel, and the velocity of the symmetric surface of the model is analyzed by numerical simulation. The temperature cloud map and the temperature distribution of the cooled wall, the average temperature, The pressure drop of heat sink is used to compare and study the heat sink performance of the nozzle extending into the micro channel with different dimensions. The results show that extending the nozzle wall into the micro channel is a method to further improve the heat transfer performance of the micro channel with jet.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN601

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本文編號：1651322