微通道散热器流道优化与传热性能研究

《微通道散热器流道优化与传热性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、■－．．Ｊ；ＭＶ＇一一’－韻細…二－二ｔ一．■＿一－．ｆ—＾．－．＼Ｖ４Ｖ．議勢连齡邊萬葬讀發昔軍裳暴誇芸：－Ｌ＿‘■—’—一一一－一－：．．１一，一ｋ－：一一二三－产戸二户＊■＂＊■＊■－＂＂：Ｉ啊ＸＩＩＩＸ４过洗揭薦ＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮ＇．硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ嘴■：麟ｆ：

2、‘论文题昏微通道散热器流道优化与传热性能硏究学科专业机械制造及其＇自动化Ｉ学号２０１２２１０８０１０９￣作者挫名蔡奇歲指导教师徐尚龙副教授ＷｍＩ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢

3、意。作者签名：曰期；ＸＴ年＾月曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部鬥或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可［＾将学位论文的全、部或部分内容编入有关数据库进行检秦，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：成对日期：抑／月日ｊｆ年咬分类号密级注1UDC学位论文微通道散热器流道优化与传热性能研究（题名和副题名）蔡奇彧（

4、作者姓名）指导教师徐尚龙副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业机械制造及其自动化提交论文日期2015.03论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTHEFLOWPATHOPTIMIZATIONOFMICROCHANNELHEATSINKSANDHEATTRANSFERPERFORMANCEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronic

5、ScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalManufacturingandAutomationAuthor:QiyuCaiAdvisor:ShanglongXuSchool:SchoolofMechanicalEngineering摘要随着微电子元器件趋于向集成化、大功率方向发展，高发热量必将严重降低其使用性能和可靠性，导致元器件内部结构破坏、形变、功能失效等。面对这一现状，散热设计已成为针对电子器件结构设计的关键环节。因此，对于通过液冷冷却方式带走热量的微通道散热器设计在该领域凸

6、显而出，其体积小、成本低、效率高等特点不仅能满足散热需要，而且运行稳定可靠。本文研究了矩形微通道散热器的结构尺寸优化与流动传热性能，具体工作包括：（1）针对矩形微通道散热器单一因素对结构参数的影响研究，得到了各因素对散热器表面结温影响的主次顺序：微槽个数基底厚度槽栅宽度微槽高度微槽宽度；以各项单一因素的影响为依据，运用正交试验法得到离散型优化结果：微槽高度为1mm，微槽宽度为0.5mm，槽栅宽度为0.8mm，微槽个数为21，基底厚度为0.5mm。（2）根据单层微通道结构及数学模型，建立微通道热阻网络模型，并以整体热阻

7、和压降作为目标函数进行多目标优化设计，得到热阻加权系数ω1介于0.2~0.4时能同时兼顾各项指标，相应的优化结构尺寸为N=25~32，b=0.62~0.85mm，c=0.22mm，a=1.3mm，t=0.2mm；从实际材料成本的角度出发，以热阻和重量作为目标函数得到热阻加权系数ω1介于0.4~0.6时各项指标最优，相应的优化尺寸为N=20~29，b=1.12~0.75mm，c=0.2mm，a=1.3mm，t=0.2mm，提供了一种最优材料成本的选择方案。（3）对优化所得的离散组和连续组流道模型进行仿真模拟并与初始组模型进行分

8、析对比，从各组模型的换热特性、流动性能以及综合性能进行详细的分析对比，无论是在温度分布的高与低或分布均匀性，还是流体流动稳定性，或是单位热阻和所需驱动泵功率上，离散组和连续组流道模型的散热效果均优于初始组流道模型；针对不同环境分别研究了改变底部加热热流密度和流体进口温度的影响；引入JF因子