循环风冷却式电抗器散热结构优化与分析

基于某密闭式大型电力电子设备中电抗器的散热需求,采用了蒸发冷却式的循环风冷散热系统;同时为电抗器设计了一种散热结构,用于提高电抗器的散热性能;并运用计算流体力学软件Ansys/icepak,对该结构进行了仿真优化;分析了循环风量以及该散热结构中的散热器通道宽度,导热片的数量、厚度、排列规律对电抗器散热性能的影响。研究结果表明,在散热器通道宽度为5mm、循环风量为800m3/h,采用不等间距的方式排列5块5mm的铜导热片时,该结构散热条件最佳;电抗器温升可以得到有效的控制,且温度分布均匀,满足系统的使用要求;同时也为该类电抗器的热设计提供了理论依据。     

开关电源中IGBT模块散热分析

基于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的实际结构,建立了开关电源IGBT模块有限元等效热分析模型和双热阻模型。在开关电源实际工作情况下进行温度测量实验,结合实际运行时的电压电流曲线,给出模块的总损耗。仿真拟合出热特性主要参数瞬态热阻,与厂商数据手册提供的实测热阻曲线进行对比,两者曲线基本一致,验证了有限元热分析等效模型合理。分别将有限元等效模型与双热阻模型进行稳态热仿真,与实验对比分析,得到实际工况下IGBT模块温度场分布及芯片结温。分析双热阻模型的优缺点,并提出了改进方案。     

风冷散热系统风机安装方式研究

强迫风冷散热是目前电子元器件和设备最普遍的散热方式。本文以某一抽风散热系统为研究对象,采用Icepak热仿真软件,对比、分析蜂窝板出风口结构形式时,风机与蜂窝板安装间距对系统散热性能的影响,实验结果与Icepak软件分析计算的结果基本一致;同时实验表明散热风机与蜂窝板之间间距越小,风机的散热性能越好。     

一种微波加热装置的风冷散热研究

微波加热装置工作过程会散发大量的热量,如果不能及时排出,会造成输出功率的下降.本文以九个磁控管加热单元组成的微波加热装置为研究对象,首先提出一种风冷散热结构设计,接着通过Fluent热仿真软件验证结构设计的合理性,然后通过对比分析加热装置进风口位置、面积大小等因素对散热效果的影响,对散热结构进行改进,进一步提高了内部磁...     

风力发电机组变流器IGBT模块散热方式研究

对现阶段用于风力发电机组变流器IGBT模块散热的空气冷却、液体冷却、热管散热和微通道散热技术进行了介绍,重点讨论了这四种散热方式的发展现状以及比较了各自的优缺点,最后对液冷装置进一步的研究方向进行了展望.所得到的结论是:高效冷却介质和结构优化后的水冷板结合的液冷方式是未来最具潜力的研究方向.     

用于电厂IGBT模块散热的回路热管研制

回路热管技术作为一种新兴的高效、远距离传热技术,具有很大的发展卒间。本文针对电厂电除尘器内部大功率IGBT模块散热不畅的问题,设计了一种新型的回路热管,直接把高频电源柜内IGBT模块的热量远距离传递到高频电源柜外部并通过冷空气带走,不但降低了模块温度,而且大大降低了工人维护散热器的工作量。该回路热管已在华能德州电厂某机组上成功试运行,传热能力达到3 kW,对应的总传热温差仅为26.4℃,IGBT模块温度比原有方案降低了15℃。本文介绍了该回路热管的设计、实验室测试和现场测试等情况。     

百瓦级半导体激光器模块的风冷散热系统分析

对百瓦级半导体激光器风冷散热系统进行分析,利用ANSYS 有限元分析软件对高功率半导体激光模块器件的温度场分布进行了模拟和优化设计。为百瓦级大功率半导体激光模块风冷系统工艺方案的选择提供了依据,并据此进行了实验验证。     

开关电源中IGBT模块散热分析北大核心CSCD

基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的实际结构,建立了开关电源IGBT模块有限元等效热分析模型和双热阻模型。在开关电源实际工作情况下进行温度测量实验,结合实际运行时的电压电流曲线,给出模块的总损耗。仿真拟合出热特性主要参数瞬态热阻,与厂商数据手册提供的实测热阻曲线进行对比,两者曲线基本一致,验证了有限元热分析等效模型合理。分别将有限元等效模型与双热阻模型进行稳态热仿真,与实验对比分析,得到实际工况下IGBT模块温度场分布及芯片结温。分析双热阻模型的优缺点,并提出了改进方案。     

大功率速调管收集极高效强迫风冷散热系统的设计

为解决大功率小型化速调管收集极在强迫风冷条件下的高效散热问题,以某大功率速调管为研究对象,介绍了一种大功率高效风冷收集极系统的设计方法。利用ANSYS有限元软件对收集极的强迫风冷散热特性进行模拟计算,分析比较了非均匀热流密度加载方式下不同散热翼片结构对风冷收集极的风阻和最高温度的影响,确定了散热翼片的尺寸和数量。为进一步提高风冷收集极系统的对流换热效果,对收集极入风口的结构进行改进,收集极内表面最高温度降低了22 ℃。采用风冷收集极风阻的计算模型对风阻进行验证,仿真结果与理论值相差2.2%。最后对采用该风冷收集极系统的大功率速调管进行测试,实验测试的最高温度与仿真结果相差1.8%,验证了该风冷收集极系统设计的合理性和有效性。     

电子元件散热的优化分析

本文采用CFD技术对小空间中的电子元件的散热进行了研究,模拟了以空气为冷却流体的多种方案下小空间的温度场和速度场,基于场协同原理对其温度场和速度场的协同效果进行了分析。在此基础上提出一种评价电子元件冷却效果的冷却效果数,并以此为指标得出小空间电子元件散热的优化方案和最优间距,为进一步探讨微电子元件的冷却技术打下了基础．     

基于改进PSO-PID控制器的UDC散热优化研究

设计了一种基于改进PSO-PID控制器的海底数据中心(UDC)液冷装置,通过分析装置的散热性能与冷却液的流动性能,建立电机驱动模型,实时调整管道内部水流速度。同时该装置能够对附着于管道内部的杂质进行自清洁,有效地提高了UDC液冷装置控制系统的性能指标,降低管道内部热量分布不均匀等问题发生的概率。仿真实验结果表明,该液冷装置能够在合理的误差范围内动态调节水流速度,以低能耗获得较为优良的散热效果。     

物体散热数据处理及散热机理比重探讨

一、问题的提出本人对测定不良导体导热系数实验的数据处理曾提出一改进方法，即用最小二乘法拟合的曲线来计算导热系数，而不是直接用实验点徒手描绘的散热降温曲线”’．分别基于空气对流散热和辐射散热所进行的数据处理得到的散热降温曲线具有不同特点，它们反映了散热的不同方面．单独用哪一种都不能准确地描述散热降温过程．但由于该实验中的温度测量范围比较小，不足依之为据定出所涉及的两种机理在降温过程中各占的比重．本文就在较大的温度范围内定量区分两种机理在散热过程中各自所占比重的可能性进行了探讨．二、理论分析与周围其…     

低温辐射计的结构优化方案设计

传统低温辐射计的布儒斯特窗口会对传递探测器的绝对光谱响应率定标产生较大的影响。文中阐述了低温辐射计对传递探测器的传统定标过程;分析定标过程中因布儒斯特窗口及窗口复现导致定标精度降低的原因;提出一种新的定标结构。该结构中低温辐射计和传递探测器安置于同心弧形轨道上,二者通过精密电机的控制可以分时切入定标光路,实现传递探测器相对于低温辐射计的绝对定标。新的定标结构能够完全消除布儒斯特窗口在传递探测器定标过程中的影响,降低测量激光功率约50%的不确定度,可以进一步降低辐射定标溯源基准的不确定度,提高定标的精度。     

基于Ansys Icepak自然散热仿真分析的某汇流箱结构优化

自然对流散热方式具有可靠性高、免维护、稳定性高、无噪音、无功耗等优点,越来越多地被用于恶劣环境条件下的通信和电力设备,但电子设备的功率密度也越来越高,发热量越来越大,在采用自然对流散热的前提下,合理的结构布局尤为重要,本文通过Ansys Icepak热仿真软件对某汇流箱体进行了仿真优化,以期为相同或相似产品的研发提供设计借鉴。     

基于电子散热新技术的研究

随着微电子技术向小型化集成化及高频高速方向发展,热流密度急剧增加,电子散热问题己成为制约微电子工业发展的瓶颈。而传统的冷却方式不能满足其散热要求,促进人们研究和发展新的散热方式。文中就几种新型的散热技术如微通道冷却、微射流冷却、微热管冷却的研究现状、存在的问题及今后的研究方向进行综述。     

基于CPV电池散热的射流冲击分形微通道换热器的结构优化

针对聚光光伏(CPV)电池高热流密度散热问题,本文提出了射流冲击与分形微通道散热相结合的解决方案,对其流动和换热进行了模拟.首先对分形微通道的分形级数进行分析,四级相比三级分形微通道换热系数只增加了4.62%,压降却升高了54.37%;接着对管道截面形状进行优化,对圆形截面,方形渐缩截面和扁管截面内流体的流动进行了模拟,结果表明在换热量相近的情况下,扁管拥有最低的压降;随后对比分叉处倒圆角、倒角和Y形三种布置形状,结果表明Y形布置有效地减少了内部流体的涡旋区,能够在牺牲较少的换热面积的条件下,将压降降低85.51%.最后在相同水力直径条件下研究单个喷嘴、均匀喷嘴阵列、非均匀喷嘴阵列射流冲击分形微通道的换热性能,模拟结果表明,非均匀喷嘴阵列分形微通道拥有最佳的换热性能,且压降降低了25.99%.     

基于(火积)耗散的体点散热问题拓扑优化方法

本文建立了基于(火积)耗散的体点散热问题的拓扑优化方法.通过利用变分原理,拉格朗日乘子法和Frécheh微分法,给出了上述问题的最优性条件,并利用水平集方法给出了计算最优布置的方法.最后与构型理论比较发现,在同等条件下,本文算法的结果能更大地降低体内的平均温度和最高温度.     

基于相变材料的智能手机散热系统设计

针对智能手机中高功率5G芯片及大容量锂离子电池的散热问题,提出一种新型散热结构。该结构采用质量分数为92%的石蜡/石墨与质量配比为64:36的月桂酸/肉豆蔻酸分别作为5G芯片及锂离子电池的相变冷却介质,并通过石墨烯和铜箔组成的复合散热层协助散热。通过数值分析,研究了相变材料的液相体积分数,融化率及各元件温度。结果表明：随相变材料融化率的增大,对元件温升的抑制效果越明显。在5G芯片与锂离子电池中采用不同物理性质的相变材料使其温度分别下降了8.67%,10.49%,散热效果较为明显。复合散热层的加入可以有效降低手机内部温度,提升智能手机的安全可靠性。