并聯(lián)型水冷散熱器的數(shù)值模擬及優(yōu)化.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，特別是高鐵行業(yè)的飛速發(fā)展，各種電力電子設(shè)備在動(dòng)力機(jī)車上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是大功率的IGBT模塊成為了高速動(dòng)車組上越來(lái)越重要的組件。這些電力電子設(shè)備正朝著大功率、小型化、集成化、高性能的方向不斷發(fā)展。隨之而來(lái)的問(wèn)題就是，這些設(shè)備的發(fā)熱量越來(lái)越大，致使系統(tǒng)的熱流密度劇增。而這些設(shè)備必須在一定溫度范圍內(nèi)才能正常工作，若溫度過(guò)高超過(guò)其所允許工作的最高溫度，會(huì)致使設(shè)備的可靠性大幅降低甚至燒壞設(shè)備。因此，對(duì)動(dòng)力機(jī)車

2、上的電力電子設(shè)備的散熱研究變得越來(lái)越重要。
　　目前，動(dòng)力機(jī)車上所用的散熱器以水冷散熱器為主，傳統(tǒng)的水冷散熱器大多采用串聯(lián)型流道，它存在的問(wèn)題就是：在沿著流動(dòng)的方向，冷卻水的溫度是不斷升高的，造成整個(gè)散熱器的溫度分布很不均勻。為了解決上述問(wèn)題，本課題將研究一種并聯(lián)型流道的水冷散熱器，主要工作內(nèi)容如下：
　?、俳⒘瞬⒙?lián)型水冷散熱器的物理數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬計(jì)算，得到了衡量散熱器性能的各個(gè)相關(guān)參數(shù)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行

3、了分析。提出了衡量溫度分布均勻性的方法，并通過(guò)分析得出了：流量分布的均勻性決定了溫度分布的均勻性。然后，比較了不同的進(jìn)口冷卻水流量對(duì)散熱器性能的影響。結(jié)果表明，散熱器溫度分布的均勻性是隨著流量增大先增加后減小，存在一個(gè)臨界流量值使溫度分布最均勻。
　?、谟捎谒渖崞鞯耐暾Ｐ徒Y(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，網(wǎng)格數(shù)量巨大，為了減少計(jì)算量和縮短計(jì)算時(shí)間，提出了一種有效的簡(jiǎn)化模型分析方法，并對(duì)模型的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　③為了提高水冷散熱器的綜