基于UV-LED的紫外光輻照交聯(lián)系統(tǒng)的溫度場分析與優(yōu)化.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯在保留聚乙烯優(yōu)良的電學(xué)性能基礎(chǔ)上，又改善了其熱學(xué)以及力學(xué)等性能。交聯(lián)改性的方法有很多，而紫外光輻照交聯(lián)技術(shù)因其具有高效、快速、節(jié)能等特點，在業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。紫外光輻照交聯(lián)技術(shù)的關(guān)鍵是紫外光光源，其中高能輻照元件UV-LED因其具有壽命長、損耗小、波長短等特點受到廣泛關(guān)注。UV-LED輻照光源是由成百上千個UV-LED芯片以陣列的形式排列而成的，它工作時發(fā)射的短波單一，發(fā)出的熱量難以通過熱輻射的方式傳遞出去，所以UV-LE

2、D輻照光源的散熱冷卻變得尤為重要。
　　本文研究UV-LED輻照光源散熱冷卻系統(tǒng)旨在達到理想冷卻效果的基礎(chǔ)上，將能耗降到最低，以達到低能降溫的優(yōu)化目的。文中設(shè)計用1000只UV-LED芯片組成紫外光輻照光源，并以水冷的方式對其進行散熱。提出兩個散熱方案，應(yīng)用COMSOL Multiphysics仿真軟件對兩個不同方案下的冷卻系統(tǒng)進行仿真分析，研究管道內(nèi)徑尺寸、基座尺寸以及水流量等因素對散熱效果的影響，從而計算出在特定尺寸的冷卻系統(tǒng)

3、下控制UV-LED紫外光輻照光源在額定工作溫度65℃時所需的最小水流量。對冷卻系統(tǒng)的損耗進行計算分析，并從冷卻效果與系統(tǒng)損耗兩個方面進行對比，從而確定最優(yōu)方案。為了冷卻系統(tǒng)的實際應(yīng)用，設(shè)計應(yīng)用溫度傳感器對UV-LED溫度進行實時監(jiān)控，以達到最佳冷卻效果。
　　分析發(fā)現(xiàn):基座尺寸、管道尺寸和水流量對系統(tǒng)的冷卻效果均有較大影響，且水流量與冷卻溫度成一定數(shù)量關(guān)系;通過仿真結(jié)果的對比，確定方案一為最優(yōu)方案，并計算出在此方案下，將UV-LE