CPU界面传热过程热接触模型研究

该文设计了CPU与散热器之间界面传热实验装置,研究散热器承受不同压力条件下的界面传热规律,建立了CPU界面传热的热接触模型。研究结果表明该模型误差小于5%;随着接触压力和界面温度的提高,接触界面热阻随着减小;接触压力越高,界面热阻随温度变化越慢。

三维分形接触热导的建模与多参数影响分析

在传统M-B接触模型的基础上,利用三维分形理论,推导三维分形结合面的接触模型,并建立了三维分形接触热导模型。通过仿真分析揭示了法向载荷、分形维数、分形尺度参数、材料特性参数及各参数的耦合对接触热导的影响。仿真结果表明:接触热导与法向载荷呈正相关,当2.1≤D≤2.4时,两者存在非线性关系,当2.5≤D≤2.9时,两者趋于线性关系;当2.0<D≤2.95时,接触热导随分形维数的增大而增大,当2.95<D<3.0时,接触热导随分形维数的增大而减小;接触热导与分形尺度参数呈负相关,与材料特性参数呈正相关;并得出上述参数两两耦合对接触热导的影响。

考虑圆度误差的角接触球轴承温升特性研究

以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

接触热导率对CFRTP/不锈钢激光直接连接温度场的影响

为了提高碳纤热塑复合材料(CFRTP)/不锈钢激光直接连接(LDJ)数值模拟的准确性,在实验的基础上拟合得到接触热导率计算公式,建立了考虑界面接触热阻的三维有限元传热模型。理论仿真结果与实验结果的对比分析表明,与传统模型相比,热接触模型更符合实际情况,可用于表征夹具压力对激光连接效果的影响。在激光功率为339W、夹具压力为0.1MPa时,传统模型计算的相对误差为12.3%,考虑接触热导率的热接触模型则将相对误差降至2.8%。该模型对提高激光直接连接数值模拟的准确性和工艺参数的优化选择具有重要价值。

激光透射焊接聚碳酸酯工艺参数对接触热导率的影响

基于建立的三维粗糙表面模型、瞬态有限元模型与热接触模型,研究了激光功率、焊接速率和夹紧力对激光透射焊接聚碳酸酯接触热导率的影响,并对仿真结果与实验结果进行了对比。研究结果表明,随着焊接速率的增大,接触热导率减小,且减小趋慢;随着激光功率的增大,接触热导率增大,且增大趋慢;在0~0.25 MPa的夹紧力范围内,随着激光功率的增大,接触热导率逐渐增大;在较高的激光功率和夹紧力以及较低的焊接速率下,能够得到较大的接触热导率;所建立的数学模型能较好地预测接触热导率。

HEAT TRANSFER MODEL OF A DROPLET IN AN IMMISCIBLE LIQUID

The heat transfer of the dispersed droplets of a volatile liquid sprayed upward in an immiscible continuous-phase liquid in a vertical tube are analyzed for an n-pentane-water system.According to the definition of the turbulent film heat transfer coefficient based on a surface area of a spherical two-phase droplet,a heat transfer model of a droplet in an immiscible liquid is developed.Making use of the volumetric heat transfer coefficient derived under taking into account the fragmentation of the two-phase droplet,the parameters in the model are determined by the theoretical analysis and the experimental research.