錯(cuò)位翅片型水冷散熱器流動(dòng)與傳熱性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著軌道交通和高鐵的快速發(fā)展，電力電子設(shè)備正在向著高性能、大功率與小型化的方向發(fā)展。這就導(dǎo)致了設(shè)備的當(dāng)量熱流密度顯著增大，傳統(tǒng)的風(fēng)冷與水冷散熱方案已經(jīng)不能滿(mǎn)足其散熱要求。在大功率電力電子設(shè)備散熱領(lǐng)域，錯(cuò)位翅片型水冷散熱器以其優(yōu)良的換熱性能越來(lái)越受到人們的青睞。
　　本文針對(duì)用于動(dòng)車(chē)組整流器的錯(cuò)位翅片型水冷散熱器，采用數(shù)值模擬的方式對(duì)此類(lèi)型散熱器流動(dòng)與傳熱性能進(jìn)行分析。主要工作內(nèi)容如下：
　?、賹?duì)流體不同質(zhì)量流量下平直

2、翅片型、間斷順排型及錯(cuò)位翅片型散熱器進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明錯(cuò)位翅片型散熱器具有較強(qiáng)的換熱能力，適用于大功率電力電子設(shè)備的散熱，同時(shí)也伴隨著較大的阻力損失。平直翅片型與間斷順排型散熱器受限于自身的換熱能力，并不適用于大功率電力電子設(shè)備的散熱。
　?、卺槍?duì)三種散熱器隨流體質(zhì)量流量的變化趨勢(shì)，引入場(chǎng)協(xié)同理論，從速度場(chǎng)與溫度梯度場(chǎng)協(xié)同程度的角度，分析散熱器換熱性能變化的內(nèi)在機(jī)理。研究表明，對(duì)于同一模型來(lái)說(shuō)，流體流速的增大會(huì)降低流體的場(chǎng)協(xié)同

3、性；對(duì)于同等流速下的模型來(lái)說(shuō)，擾動(dòng)越大的模型，其流體的場(chǎng)協(xié)同程度越高，換熱性能越好。
　?、劾每刂谱兞糠?，研究了錯(cuò)位翅片型水冷散熱器的各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)散熱器流動(dòng)與傳熱性能的影響，并分析了其內(nèi)在原因。對(duì)散熱器性能影響較大的因素為翅片間流道寬度、翅片間流道高度以及兩排翅片間隔長(zhǎng)度。這些參數(shù)所帶來(lái)的影響集中體現(xiàn)在對(duì)流體流速、流體擾動(dòng)程度以及散熱器傳熱面積的影響。這三個(gè)因素對(duì)錯(cuò)位翅片型散熱器的性能影響較大。
　?、芰黧w在散熱器內(nèi)流動(dòng)時(shí)