LED光源逐步應(yīng)用于植物工廠,但LED光源的散熱問題造成其具有能耗高的缺點,結(jié)合LED植物工廠自身的水灌溉系統(tǒng),設(shè)計一種具有高比表面積和高孔隙率的水冷散熱熱沉是解決該問題的合適方法。因此,本文提出了面向LED水冷散熱的切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉,通過實驗和數(shù)值模擬研究其傳熱性能和流動特性。主要研究內(nèi)容如下:（1）設(shè)計并制備了面向LED水冷散熱的切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉,分析了熱沉內(nèi)熱量的傳遞過程以及相應(yīng)過程的熱阻,確定了熱沉傳熱性能和流動特性的評價指標(biāo)。（2）搭建了LED水冷散熱熱沉樣機的性能測試平臺,通過實驗研究了切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉的傳熱性能和流動特性,實驗結(jié)果表明:切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉的傳熱性能隨著入口流量的增大而增強,但增強幅度逐漸減弱;熱沉進出口壓降隨著入口流量的增大而增大,且其增幅逐漸增大;熱沉均溫性能隨著入口流量的增大而增強。相比于切削銅纖維隨機燒結(jié)熱沉,切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉雖然傳熱性能略微較差,但進出口壓降遠小于前者,綜合傳熱性能優(yōu)于前者。隨著孔隙率的減小,熱沉的傳熱性能略微增強,但熱沉的進出口壓降卻明顯增大;孔隙率為80%的切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉的均溫性能較優(yōu)。纖維當(dāng)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 LED熱效應(yīng)及其影響
        1.2.1 結(jié)溫對LED結(jié)構(gòu)的影響
        1.2.2 結(jié)溫對LED光色的影響
        1.2.3 結(jié)溫對LED發(fā)光效率的影響
        1.2.4 結(jié)溫對LED壽命的影響
    1.3 LED熱管理研究現(xiàn)狀
        1.3.1 空氣冷卻
        1.3.2 熱管冷卻
        1.3.3 相變冷卻
        1.3.4 熱電制冷
        1.3.5 液體冷卻
    1.4 LED熱管理方式對比分析
    1.5 論文課題來源和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 論文課題來源
        1.5.2 論文主要研究內(nèi)容
第二章 熱沉樣機設(shè)計制造及性能評價指標(biāo)
    2.1 引言
    2.2 水冷熱沉整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 熱沉封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 導(dǎo)熱板結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.2 基板結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 密封墊片結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 熱沉內(nèi)芯結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備
        2.4.1 連續(xù)銅纖維的切削加工
        2.4.2 定長定直纖維的剪切
        2.4.3 切削銅纖維的燒結(jié)成形
    2.5 熱沉性能評價指標(biāo)
        2.5.1 傳熱性能評價指標(biāo)
        2.5.2 均溫性能評價指標(biāo)
        2.5.3 流動特性評價指標(biāo)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉性能測試
    3.1 引言
    3.2 熱沉性能測試實驗方案設(shè)計
        3.2.1 實驗平臺搭建
        3.2.2 實驗測試內(nèi)容及步驟
        3.2.3 實驗數(shù)據(jù)處理
    3.3 切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉性能分析
    3.4 不同熱沉內(nèi)芯的性能對比分析
    3.5 不同功率下切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉性能分析
    3.6 孔隙率對切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉性能的影響分析
    3.7 纖維當(dāng)量直徑對切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉性能的影響分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉水冷散熱數(shù)值模型
    4.1 引言
    4.2 幾何模型建立
    4.3 網(wǎng)格劃分
    4.4 控制方程
    4.5 物性參數(shù)設(shè)定
    4.6 邊界條件設(shè)定
        4.6.1 進出口邊界條件
        4.6.2 壁面邊界條件
    4.7 本章小結(jié)
第五章 熱沉水冷散熱數(shù)值模型的驗證及預(yù)測分析
    5.1 引言
    5.2 仿真結(jié)果合理性分析
    5.3 切削銅纖維定向燒結(jié)熱沉與隨機燒結(jié)熱沉綜合性能對比
    5.4 熱沉水冷散熱數(shù)值模型的預(yù)測分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]大功率LED散熱器綜述[J]. 唐帆,郭震寧.  中國照明電器. 2017(08)
[3]大功率LED散熱器的空氣強制對流冷卻研究[J]. 周俊杰,繩冉冉,李雪麗.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(08)
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博士論文
[1]多孔金屬纖維燒結(jié)板制造及在制氫微反應(yīng)器中的作用機理[D]. 周偉.華南理工大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]面向鋰電池模塊散熱的切削銅纖維/石蠟復(fù)合成形及性能研究[D]. 邵校嘉.華南理工大學(xué) 2015
[2]面向甲醇重整制氫的金屬切削纖維定向燒結(jié)成形及性能研究[D]. 魏小玲.華南理工大學(xué) 2011



本文編號：3643111