某雷达大功率固态发射机的结构与散热设计

介绍了某雷达大功率固态发射机的结构布局及散热设计,并给出了关键部件的焊接及加工工艺方法。根据功放组件、供电电源及微波合成波导的热耗大小及分布形式,确定了整机液冷散热的热控方式,并进行了散热仿真分析。首先,基于热平衡方程计算得到单独模块散热所需的冷却液流量,并据此对冷板结构进行优化设计;然后,将各自冷板等效为独立的二端口流阻器件,在Flomaster中建立整个热控系统的一维流体分配模型,得到分流板的关键结构设计变量;最后,通过FloEFD软件并结合工程实际对整机进行散热仿真分析,得到发射机各器件及组合的表面温度分布云图。结果表明,功放组件芯片的最高温度及温度一致性均满足使用要求,从而验证了整机结构和散热方案的可行性。

多结构形式小通道液冷板散热性能对比研究

小通道冷板作为一种有效的热控装置,已被广泛应用于高热流密度电子器件的热管理领域。文中以通道特征尺寸为2 mm的串行、并行以及射流冲击/小通道混合液冷板为研究对象,旨在获取这3种结构形式冷板的极限散热能力和流动阻力损失的差异。研究结果表明:在相同冷却工质流量条件下,3种冷板的散热功率由大到小依次为串行通道、射流冲击/小通道混合液冷板、并行通道;串行通道冷板的板内阻力损失明显大于其余两者;在综合考虑压力损失和散热性能的基础上,根据不同热源热流密度条件选择合适的冷板结构,有望满足特定应用的需求。该研究可供小通道液冷板的设计和优化参考。

相变传热微通道技术的研究进展

快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发和应用中的一项重大技术挑战。近年来,微通道相变传热试验和理论分析都证实了其具有高热流密度的传热特性,预示这一技术未来在电子通信、航空航天等产业领域的先进微系统散热/冷却应用上的巨大前景。对相变传热微通道研究领域的三个主要方面(微通道内微热流体动力学过程及传热机理、微通道结构与传热特性的影响关系、微通道结构(器件)的制造技术等)的最新研究进展进行了回顾与综述,探讨相关的理论基础和研究方法,并对这一研究领域的发展趋势做了分析和展望。

集成毛细管电泳芯片的设计

利用ANSYS软件对集成毛细管电泳芯片微沟道内样品流动情况进行模拟,获得了不同进样模式下微沟道的结构与流体流速之间的关系,并以此为依据对芯片整体结构参数进行设计:毛细管沟道最终尺寸为宽度16μm,深度10μm,有效分离长度为3.5cm的圆角转弯形沟道,从而确定整个芯片设计。

超薄微通道水冷铜镜的结构优化设计

采用ANSYS有限元软件对强激光作用下的超薄微通道水冷铜镜的温度场分布和热变形进行了系统模拟,研究了超薄微通道水冷铜镜的结构对镜面变形峰谷值的影响.结果表明:采用水冷可以大大降低镜面变形的峰谷值;水冷铜镜的结构对镜面变形峰谷值有很大的影响.镜面厚度、水槽尺寸以及水冷区域的大小都是重要的影响因素,其中以水冷区域的大小影响尤甚.与当今广泛使用的水冷镜不同,本研究表明水冷区域并不是越大越好,而是有一个最佳值.

三维交叉导流式微型静态混合器的研究

从微尺度流动的特征出发,设计了一种新型静态微型混合器,通过在微通道内设置导流块的方式诱发横向的速度分量,减少混合长度,从而增强分子扩散作用,达到分子级混合;运用流场仿真技术分析了微型混合器内流场的运动规律,阐述了发生混合的机理;罗丹明染料的混合试验可以直观地检测微型混合器的混合效果,同时采用计算图像灰度值标准差的方法定量分析了微型混合器的性能与结构参数、流量的关系。

毛细管电泳芯片的模拟设计与实验研究

利用ANSYS软件对毛细管电泳芯片微沟道内样品流动情况进行模拟 ,获得了不同进样模式下微沟道的结构与流体流速之间的关系 ,对芯片整体结构参数进行设计 :毛细管微沟道最终尺寸为宽度 16 μm ,深度 10 μm ,有效分离长度为 3.5cm的圆角转弯形沟道。采用激光诱导荧光原理进行实验测试 ,建立测试系统 ,对两段不同长度的DNA片段实现了基线分离 。

大功率LED阵列的热沉结构设计和参数优化

大功率LED是一种新型的照明光源,散热问题是研制大功率LED的关键技术之一.采用微通道制冷技术,设计了大功率LED阵列的外部热沉.提出采用交错结构的微通道,可以增加热交换系数,减小通道中流体压力的下降,从而提高散热性,同时可以减少直通道结构在制作和安装过程中造成微通道断裂的可能性.针对交错结构的微通道,理论分析了影响其热阻的因素,推导了热阻表达式,并对微通道散热器的结构参数进行了优化,当通道宽度取到某一数值时,散热器的热阻可达到最小.

基于微信公众平台的移动微学习活动设计

移动微学习作为一种新型的学习方式,已经在信息社会被广泛使用。如何让学习者在最短时间内获得最大的学习收益,取决于移动微学习的学习活动设计。微信公众平台推送知识服务的便捷有效性,为基于微信公众平台的移动微学习活动设计提供了良好的支撑。基于此,文章建构了移动微学习活动设计的一般流程,并以"PPT掌上通"为例,详细说明了该活动设计的操作步骤。

电泳芯片计算机辅助设计研究进展

在简单综述了微流控芯片发展的基础上,详细讨论了芯片电泳过程数学模型包括电场、流场、浓度分布弯管道传质控制方程的建立及其求解方法,进而讨论了借助计算机模拟计算辅助芯片电泳系统网络管道设计的研究进展,重点包括进样管道及分离管道设计。

重力场流分离实验微流道设计

应用计算流体力学软件对不同形状重力场流分离微流道进行了内部流场的模拟计算和比较,分析总结了各种形状微流道内部流场的模拟结果,得出了重力场流分离微流道的优化设计参数。

微通道平行流蒸发器流程布置研究与分析

微通道平行流蒸发器作为新一代汽车空调用蒸发器正在逐步取代传统的层叠式蒸发器,但是目前业界对微通道平行流蒸发器的流程排布对其性能的影响还不是十分清晰。针对微通道平行流蒸发器的双排结构,利用仿真和实验的方法对两组不同流程结构的蒸发器进行了性能分析,建立的模型仿真结果与实验结果误差在±10%以内。对于不同流程的微通道平行流蒸发器的仿真与实验结果表明,2流程设计比4流程设计具有更好的传热与压降特性。

聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流动平衡设计方法

针对聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流道结构,基于聚合物流动平衡原理,建立了直角挤出模具非对称流道结构参数关系。在直角挤出模具的挤出成型方向上,采用反向流道的方法计算流道长度,并对反向流道的终点进行拟合,基于拟合偏差构建了目标函数,对模具非对称流道结构进行了优化设计。根据优化结果设计制造了双腔微管直角挤出模具,并且进行了挤出成型实验。实验结果表明挤出模具非对称流道设计是合理的,证明了聚合物双腔微管直角挤出模具非对称流动平衡设计方法的正确性和有效性。

基于MEMS技术的微型燃烧器的特性分析与设计

为了改善微型燃烧器内的燃烧性能,分析了微型燃烧器燃烧时存在的主要问题,并提出了相应的燃烧策略。根据微型燃烧器的特点,采用旋流预混、增设预混通道、燃气出口通道和简化管道接气装置等方法对微型燃烧器的结构进行改进设计。改进后,可延长燃料与空气在预混腔的预混时间,增强预混效果;充分利用燃气热量,提高预混气体的初温,减少微型燃烧器散热,利于燃气着火。延长燃气在燃烧室内的燃烧时间,并增强气流扰动。管道接气装置可简化气源管道连接问题,管道间距的加大也使其安装连接更为方便,气密性的保证也相对更容易。为下一步开展微型燃烧器内气体预混催化重整燃烧等实验研究打下了基础。

多通道微注灌装控制系统设计

目的研究一种卡式多通道微注灌装机系统,实现从液体及粉末的微量灌装到卡式对象的自动封装。方法设计系统机械结构,包括自动送卡环节、微注灌液环节、微量灌粉环节、封装环节,同时设备基于可编程控制器、人机界面监控,采用闭环控制并结合接近开关、行程开关实现对整个系统的精确控制。结果该设备能够完成卡式对象的微量灌装及自动封膜。结论该系统自动化程度高,整个生产过程稳定,产品规格性能优异,能够解决微量灌注、高效封膜的难题。

高热流密度阵列的温度一致性工程化设计研究

目的研究一种提高高热流密度条件下热源阵列温度一致性的工程化设计方法。方法基于微通道内相变传热的原理,在结构上创新的设计保证通道内各处冷却液的温度尽量在工质的相变点附近,从而缩小各热源之间的温度差异。对一体化综合热物理样机进行数字建模,通过数值模拟的方法,对样机进行稳态的流动和传热分析。结果验证了集总参数仿真的可行性,并获得了样机的流场和温度场分布。结论该样机经由微通道相变强化传热之后,各热源间具有较小的温差,可进行工程化应用。

基于正交试验设计的CO_2微通道气冷器流量分配研究

针对目前微通道气冷器流量分配不均的问题,利用FLUENT软件对微通道气冷器流动特性进行数值模拟,并采用正交试验法,优化其结构参数。模拟结果表明,兼顾总的流量分配不均度和进出口压降两个指标,在研究参数范围内,最优组合为组合深度0.4,扁管长度200 mm,扁管排数8,扁管间距9.0 mm,微通道孔径0.6 mm,微通道孔数9。将数学统计方法与数值模拟相结合,为换热器优化结构的研究提供一种新的途径。

微通道热沉几何结构的多参数反问题优化

提出微通道热沉几何结构的多参数反问题优化方法,其正向求解器是微通道热沉三维数值模型,反向求解器为简化的共轭梯度法,分析泵功的变化对热沉几何结构的影响.结果表明,在热沉换热面积和热表面热流密度恒定的条件下,随着泵功的增加,相应的最优热沉几何结构参数随之变化,即最优热沉的流道数和流道高宽比增加,流道比降低;泵功的增加使最优热沉的全局热阻降低,但在高泵功下全局热阻的降低幅度远低于在低泵功下的降低幅度.

一种用于端面泵浦DPL的微通道热沉设计方案

讨论了在大功率泵浦条件下,有效控制固体激光器晶体的工作温度,介绍了串接扇形喷射式微通道散热系统,并对端面二级管泵浦固体激光器冷却系统进行了设计,该散热系统是半圆形金属中刻有微通道槽道,将传导冷却与流体冷却紧密结合的一种新型制冷器件。理论分析证明,该器件加强了热传导能力,提高了固体激光器的工作效率。

均匀热源条件下类叶状微通道矩形热沉的构形设计

针对均匀背景热流条件下的散热问题,构建了类叶状微通道矩形热沉模型,基于构形理论,在给定热沉体积与液冷通道总体积的约束条件下,以热沉最高温度和压降最小化为目标,以微通道单元数、主通道与分支通道的夹角、主通道与分支通道的管径比为设计变量进行了优化设计。结果表明:通过增加微通道单元数、减小主通道与分支通道的夹角、采用较小的主通道与分支通道之管径比,可以降低热沉的最高温度,但是会增大压降损失。