均温散热装置的传热性能数值模拟
针对某通讯电子设备对噪音控制、均温性提出的特殊需求，本文提出了一种新型的自然冷却型均温散热装置。基于相变换热的均温原理，在内部设置两相流体流道，通过流道中工质的相变换热，强化其均温特性和散热性能，实现电子设备无噪声、高均温的温度控制。本文对该均温散热装置进行了传热过程模拟和结构强度分析，主要研究内容如下: (1)本文建立了自然冷却型均温散热装置的数值计算模型，计算模拟了均温板内部的工质两相流动、传热以及汽液相变等过程，分析了工质种类、充灌量、加热功率、倾斜角度以及流道结构与尺寸对均温板传热性能的影响。通过观察均温板运行过程中内部工质的相分布、局部流场和温度场分布云图，揭示了自然冷却型均温散热装置的热控制机理。 (2)采用ANSYS对均温板进行强度分析，同时考虑内部蒸汽压和温度对均温板强度的影响，得出稳定工作时均温板的受力和变形情况。研究采用不同结构和工质时，均温板的应力分布和结构变形情况。并针对均温板内部蒸汽压过高的情形，对三种结构强化方案进行分析。仿真结果表明:在均温板内部添加支撑柱结构明显降低了均温板等效应力值和Z方向的变形量。并发现当采用工质R245fa时，该均温散热装置具有较好的传热性能和结构强度。
均温散热装置;两相流动;汽液相变;结构强度;传热性能;数值模拟
南京理工大学
硕士
工程热物理
李强
2017
中文
TK172
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2017-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）