微通道冷板换热及流阻特性计算与结构优化

发布时间：2021-10-27 09:56

　　设计了一种适用于阵列多芯片冷却的微通道液冷冷板。对冷板进行数值分析,研究矩形截面的高宽比对冷板的换热和流阻特性的影响。选择最优矩形截面高宽比的冷板,并对其进行流道结构优化,改善其流阻性能。结果表明,矩形截面当量直径固定时,摩擦阻力系数f和努塞尔数Nu随着矩形截面高宽比变大而增加;当高宽比在2～4之间时,冷板有较好的换热及流动性能;优化流道截面尺寸、弯角半径和出口流道形式后,冷板表现出良好的低压降传热特性,实现有效散热及满足压降要求。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

微通道冷板结构示意图

流道结构示意图

对五种模型冷板结构进行模拟计算,有关计算模型、网格划分、参数设定与初始冷板结构模拟设定一致。图3、4是不同高宽比矩形截面的努塞尔数Nu和摩擦阻力系数f随雷诺数Re变化的关系图。从图3中可看出,在同一雷诺数下,矩形截面的高宽比k越大,其努塞尔数Nu也越大。并且随着雷诺数增加,努塞尔数的不断上升,但增长率逐渐减小。从图4中可看出,随着高宽比的增大,矩形截面摩擦阻力系数f增加,且增加速率趋势不断增大;并且随着雷诺数增加,摩擦阻力系数f的逐渐减小,并趋于稳定。因此,适当增大矩形截面通道的高宽比,可起到加强的冷板的换热性能,同时也保证合理流动性能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]微通道换热器换热性能的数值模拟及试验[J]. 陈华,段鼎立,张志强,李玉婷.  煤气与热力. 2018(10)
[2]典型微通道液冷冷板散热性能试验研究[J]. 刘新博.  舰船电子工程. 2017(07)
[3]基于CFX的微通道液冷冷板设计与优化[J]. 朱玉璞.  舰船电子对抗. 2017(02)
[4]芯片水冷式微通道散热器的优化设计[J]. 张钊,李林林,郑朴,赵举.  制冷与空调. 2015(05)

硕士论文
[1]机载液冷系统仿真研究与管路设计[D]. 陈强.南京航空航天大学 2016



本文编号：3461367