电子芯片弹热制冷式热控系统的数值模拟

电子行业的迅猛发展使电子设备的热流密度急剧攀升。高效的散热方法,能够显著降低设备的工作温度,提升其性能并延长使用寿命。为进一步降低芯片的最高使用温度,提出一种基于形状记忆合金(SMA)弹热效应的电子芯片热控方法,即将卸载过程中产生的冷能通过流体介质输送至具有良好散热性能的电子芯片微通道散热器热控系统中。利用FLUENT软件,分析三维条件下系统的传热特性。结果表明:冷却后的传热流体进一步降低芯片的最高温度达5.5 K,微通道散热器性能提高约10.7%。经参数分析发现,提高制冷系统的循环频率和冷却液体积流量可以显著提高其制冷能力,循环频率为0.25 Hz和0.33 Hz时分别可提高68%和92%。

集成泄漏检测的超薄液体旋转关节设计

为解决某机载机相扫雷达旋转过程中冷却液供给难题,文中设计了一种具有泄漏检测功能的液体旋转关节。它采用了新颖的环形流道径向排布式架构和低压缩量双层密封圈结构,轴心处集成了一路光纤滑环接口,外形超薄,适配于相控阵雷达的紧凑结构。经仿真和试验验证,它具有驱动力矩小、寿命长、可靠性高、性能稳定的优点,可在机载环境下为雷达提供可靠的液体旋转连接功能,可在机相扫雷达中推广使用。

某机载雷达扫描器结构设计

机载雷达扫描器是个典型的伺服系统，通常要求其结构固有频率高于伺服带宽3—5倍。从结构稳定性考虑，应避免在机载环境要求的低频段着重考核点发生谐振。扫描器外形是一个细长的悬臂梁且零件种类和数量较多，提高其结构固有频率有一定的难度。文中主要从提高整体结构刚度着手来提高扫描器的固有频率，介绍了某机载雷达扫描器结构设计的过程，从总体架构、轴系设计、重要零件设计等方面进行了论述，利用Patran／Nastran软件对其进行了模态分析，第1阶响应频率与样机的响应测试结果较为接近。最终产品在振动试验中优良的稳定性和交付后良好的表现表明，该扫描器对同类扫描器的结构设计具有借鉴意义。

某机载S形深孔液冷板优化设计

S形深孔冷板被广泛应用在强迫液冷的机载电子设备中。从对常规S形深孔冷板的结构特点分析可知,因其流道串联、长且平直,所以流道内压力损失大,换热效率低。因此,在进行某机载S形深孔冷板优化设计时,采取了并联分支以降低流阻,在平直流道中设置了多级阶梯孔以提高换热效率,确定了冷板双进、双回以及双出的结构形式。经有限元仿真分析和试验验证,选取凸出物高度与当量直径比0.05进行阶梯孔优化,优化设计后的冷板流阻下降了1/3,最大温差下降了4.5℃。经装机使用,优化设计后的冷板散热性能可靠,达到了优化设计的目的,其优化方法对同类S形长直流道冷板的优化设计具有一定的参考价值。

机载大长宽比风冷均温冷板优化设计

大长宽比冷板在机载电子设备中应用广泛。文中在现有风冷散热技术的基础上,同时采用均温板技术和非连续流道技术设计了一种全新的大长宽比机载风冷均温冷板。对该风冷均温冷板进行了数值仿真分析,并与普通的风冷散热冷板进行了对比。同时,对其进行了散热试验,并与数值仿真结果进行了进一步对比分析。结果表明,该风冷散热冷板具有2个特点:对冷却风资源利用充分,因而散热效率较高;工作时表面的温度一致性较好。

真空铝钎焊过程温度场的有限元数值仿真

提出了一个描述真空铝钎焊炉温度场的非线性有限元模型,该模型综合考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。利用有限元软件ICEPAK和FLUENT对卧式真空铝钎焊炉的温度场进行了模拟计算。对炉温均匀性进行了验证,完成了焊接生产模拟件的数值仿真和实验测量,模拟结果与实验结果吻合较好。