基于串聯(lián)通道的雙層熱源水冷散熱研究.pdf

1、雙層熱源模型廣泛存在于3-D ICs、雙層平面電機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域中。由于其高集成會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的溫升,從而導(dǎo)致元器件使用壽命的降低甚至失效,所以對(duì)雙層熱源進(jìn)行散熱分析顯得至關(guān)重要。此外,傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱方式,已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足集成熱源的散熱需求。而水冷散熱方式由于其對(duì)流換熱系數(shù)較高,被愈來(lái)愈多的應(yīng)用到冷卻系統(tǒng)中。
　　本文將串聯(lián)通道散熱器應(yīng)用到雙層熱源模型中進(jìn)行水冷散熱研究,提出的雙層熱源模型是由三層散熱器和兩層熱源兩兩相間疊加在一起。文中首先對(duì)

2、雙層熱源模型中的熱源熱量分配問(wèn)題進(jìn)行研究,基于熱量分配問(wèn)題提出了相對(duì)對(duì)流換熱系數(shù)比例這一概念,得到熱源層間相互影響的關(guān)系。然后建立熱源的三維等效熱路模型并根據(jù)熱量分配原理對(duì)模型求解,在此基礎(chǔ)上建立雙層熱源整體模型的等效熱路圖。最后對(duì)串連通道散熱器進(jìn)行熱阻建模,將散熱器分為多個(gè)單元并建立其熱阻網(wǎng)絡(luò)模型得到散熱器的總熱阻,最終得到雙層熱源模型溫度場(chǎng)的理論結(jié)果。
　　運(yùn)用Fluent軟件對(duì)使用串聯(lián)通道散熱器的雙層熱源模型進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算

3、,在變化入口流速的情況下,對(duì)雙層熱源模型的溫度分布以及散熱器內(nèi)的壓力分布情況進(jìn)行求解。將理論模型和數(shù)值仿真模型中,熱源本身的平均溫度和各表面平均溫度的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,理論計(jì)算結(jié)果和仿真結(jié)果有較好的吻合度。對(duì)雙層熱源不同散熱方案的散熱效果的數(shù)值仿真計(jì)算進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明,與兩種已有模型相比,在相同入口流速條件下,與兩種已有模型相比,本文提出的使用串聯(lián)通道散熱器的方案平均溫度最低,散熱效果是最好的。
　　最后,為了實(shí)現(xiàn)熱源的更