射流冲击下矩形柱鳍热沉结构优化

采用实验与数值计算相结合的方法对空气射流冲击下的矩形柱鳍热沉的肋片结构进行优化研究。对不同肋高和肋宽的矩形柱鳍热沉的热阻进行实验研究,并选用标准的kε湍流模型进行数值计算分析。研究结果表明:热阻随喷口雷诺数Re或喷口高径比H/D的增大而减小,但Re或H/D增大到一定程度时,热阻减小的幅度就不再明显;当热沉肋高范围为0.3≤Hf/L≤0.42、肋片宽度为Df/L=0.1时,热沉的散热能力与散热经济性之间能达到较好的平衡。将模拟结果与实验结果进行比较,相对误差在10%以内。

受限空气射流冲击矩形柱鳍热沉换热实验研究

采用实验方法研究了受限空气冲击射流与矩形柱鳍热沉相结合的散热方式应用于芯片冷却的换热规律,采用最小二乘法对实验数据进行了拟合,并最终获得平均努塞尔数关于雷诺数、喷口高度-孔径比及普朗特数的实验准则方程。在此基础上将这种散热方式与其他空冷方式进行了换热能力的比较,结果表明此种散热方式的换热能力大大超过其他空冷方式。最后,对实验系统误差进行了分析,根据误差传递理论求得的平均努塞尔数的实验相对误差不超过6%。

空气射流冲击下柱鳍热沉散热特性实验研究

电子系统微型化、大功率的发展趋势,以及对系统性能和可靠性的需求,要求电子元件具有更为强大的散热性能.空气射流冲击,尤其与其他表面强化传热方式的结合是一个很好的选择,采用这种散热方式几乎能达到与液体冷却相当的散热能力.选用3个不同肋高的矩形柱鳍热沉对空气射流冲击矩形柱鳍热沉进行传热特性的实验研究.首先,分别获得了这3个热沉的热阻(θab)随Re数及H/D变化的实验数据和对应这3个热沉的模拟芯片表面的平均努塞尔数(Nu)随Re数及H/D变化的实验数据;其次,选用合适的函数形式对实验数据采用最小二乘法拟合,得到了此实验条件下关于Re、H/D及肋片高度Hf的准数方程.实验结果表明,随Re或H/D的增大而减小,但当Re或H/D增大到一定程度时,θab减小的幅度就不再明显;Nu数关于Re、H/D及肋片高度Hf的实验公式,其相对误差小于9%;在3159≤Re≤15798的范围内,这种冷却方式下的对流换热系数可达500～1100W/(m·2K).

压电风扇激励下柱鳍热沉传热实验

对置于矩形通道流中的柱鳍热沉在压电风扇激励下的传热特性进行了实验研究,重点分析了通道气流流动雷诺数Re、压电风扇驱动电压U对热沉换热特性的影响。研究结果表明,通道流中压电风扇的激励能够改善柱鳍热沉的传热特性。相对于单纯的通道流,当压电风扇驱动电压为250 V时,在通道流雷诺数小于5300下,压电风扇激励可以提升柱鳍热沉表面换热能力20%以上;在通道流雷诺数介于7100和8800时,压电风扇激励可以提升柱鳍热沉表面换热能力12%左右。