大功率LED散熱平板微熱管熱輸運(yùn)特性研究.pdf

1、LED照明被認(rèn)為是本世紀(jì)最有可能替代傳統(tǒng)照明的新光源，對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)和資源節(jié)約社會(huì)的發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。我國已將LED照明列入十二五規(guī)劃、中長(zhǎng)期科技規(guī)劃等國家規(guī)劃。LED中80％左右的能量轉(zhuǎn)化為熱能，隨著現(xiàn)代LED使用功率的增大，其散發(fā)的熱量也急劇增加。若熱量不能及時(shí)散發(fā)，當(dāng)溫度超過一定值后，將導(dǎo)致LED芯片失效。因此，提高散熱能力是大功率LED亟待解決的問題之一。
　　目前，平板微熱管越來越受到國內(nèi)外研究者的歡迎。與傳統(tǒng)的散熱方

2、法相比，平板微熱管具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):傳熱效率高、均溫性好、外表面平整、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。近年來，微熱管已成為解決大功率LED散熱問題的主要方法之一。本文以大功率LED散熱用的平板微熱管作為研究對(duì)象，主要從理論方面進(jìn)行了分析研究。
　　首先介紹了微熱管的工作原理，包括毛細(xì)力的形成和接觸角的定義，并分析了微熱管工作時(shí)可能遇到的傳熱極限。然后分析微熱管槽道內(nèi)部軸向毛細(xì)流動(dòng)的傳熱機(jī)理，利用微分形式控制方程及Laplace-Young方程，建立了

3、一維數(shù)學(xué)模型。用MatLab軟件求解微分方程組，得到毛細(xì)力分布、工質(zhì)壓力和速度沿軸向分布等結(jié)果，并計(jì)算了微熱管的最大傳熱量。計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
　　數(shù)值模擬方法計(jì)算簡(jiǎn)捷，但求解精度依賴于方程的計(jì)算，且較難建立高維度的模型。在此方法的基礎(chǔ)上，使用高精度的軟件仿真方法，建立三維模型，進(jìn)一步研究微熱管的傳熱性能。因此，接下來對(duì)微熱管建立多相流模型，利用ANSYS FLUENT軟件中的VOF模型分析微熱管的傳熱性能。使用軟件的UDF