风冷翅片式热管散热器的性能仿真与应用研究

热端散热器的性能直接影响着半导体制冷系统的制冷能力。本文通过建立数值仿真模型,开展了风冷翅片式热管散热器的模拟仿真分析研究,得到了散热器内热管、铜板和翅片的温度分布规律,并与实验结果进行了对比分析。参照半导体冷柜实际运行参数,利用集中参数法建立了半导体制冷模块和冷冻柜柜体仿真模型,分析了采用风冷翅片式热管散热器的半导体冷冻柜性能,获得了冷冻柜平均温度和制冷量随时间的变化特性。结果表明,热管散热器温度仿真数值和实验数据的绝对误差在1.7℃以内;稳态仿真结果所示冷柜制冷量与实验测量值的相对误差为7.5%,半导体冷冻柜的动态仿真模型能准确描述半导体冷冻柜的动态特性。