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半热阻的原理研究

[ 时间:2018-07-12 来源:http://www.kenflor.com 作者:佛山肯富来水泵厂 点击: ]

对于单层单分叉结构的微通道散热器,佛山肯富来水泵厂采用热阻网络模型的方法,近似计算的结果与仿真分析的结果吻合较好,这就说明了热阻网络模型近似计算的准确性。对于多层分叉结构的微通道散热器,热阻网络模型同样适用,但由于层数的原因,建立的热阻网络模型比较复杂,计算的工作量比较大。建立一组对照流道模型,两个模型都为多层散热器,分别是50°多层微通道散热器和180°多层微通道散热器,两者之间除了散热片分叉角度不同和流道长度有点差异,其余尺寸都相同一致,模型组装图如图1所示。

图1:模型组装示意图

模型组装示意图

在设计中,流道类型选择的是矩形微通道,对于矩形内散热特性进行仿真模拟之前,为使仿真计算能有效地进行,防止问题复杂化,作如下理想设定:

(1)矩形微通道内流体是体积连续、不可压缩、恒定黏性流动。

(2)忽略质量力作用。

(3)忽略工质随温度的变化而产生物性的改变。

(4)不考虑辐射散热。

 

佛山肯富来水泵参数选择及边界条件设置如下: 

1、材料选择:全部是铜材料,即全铜散热器。之所以选择铜作为制作材料,有以下三个原因:

(1)导热系数较高,为383.8W/mK,其导热和导电性能较好,可以迅速的进行加热和热传递。

(2)具有稍硬、极坚韧、耐磨损等特点,在空气中有较好的耐腐蚀能力。

(3)有良好的延展性,价格便宜,加工方便。

2、设置进口:进口流量分别设置为100、200、300、400、500、600ml/min。进口水温度为20℃。

3、设置出口:压力出口(大气压力),即101.325kPa。

4、工质选择:去离子水,物理属性稳定,体积连续且不可压缩。

5、网格划分:佛山肯富来水泵厂为保障计算精确度,同时控制好网格数量级。

6、设置基面:设置散热器底部的加热区域为250W(约102W/cm热流密度)的恒定热源功率。

7、设置界面:为进行流固耦合分析计算散热特性,选择流体区域与固体区域之间为耦合界面。

8、设置流体流动类型:流体流动的雷诺数大约在50至1000范围内(对于三层散热器来讲),可以确定液体在微通道的流动状态是稳定层流。

9、设置求解:设置求解精度为三维双精度,选择流固耦合法。

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