新型电子散热热管冷板的性能试验研究与数值模拟
本文在船舶工业国防科技预研基金项目"舰载电子及电器设备中高热流负荷散热冷板新技术研究(编号:2000J43.1.11)"的支持下,围绕舰载雷达天线的核心部件即行波管阵列面临的严酷散热冷却要求,开展了受限空间内多热源、局部高热流密度和大功率散热冷却新技术和热控制方法的研究.本文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)在对应用于电子设备散热的各种冷却技术进行了较为全面的对比分析以及对应用于电子设备散热冷却的各种热管技术进行了全面述评的基础上,针对舰载雷达天线中的行波管阵列的工作特点和运行特性,设计研制了一种新型结构的热管冷板;(2)建立了热管冷板性能测试试验装置,对新研制的热管冷板在不同加热总功率、不同加热方式、不同冷却强度、不同倾角以及不同充液量下的起动特性和壁面均温特性等传热性能进行了较为全面系统的试验研究,获得了各种因素对热管冷板性能的影响规律;(3)率先将两流体模型和IPSA算法引入到热管内部汽液两相流动与传热过程的数值模拟中来,提出了求解热管内部汽液两相相间耦合过程的数值模拟思路和方法,结合有关文献报道的试验结果验证了所提出方法和思路的可行性和有效性,表明本文提出的模型和研究思路可为研究其他热管应用时探索其热管内部的流动与传热过程提供借鉴;(4)基于两流体模型和IPSA算法,对不同试验工况下新型热管冷板内嵌热管结构里的流动和传热过程进行了数值模拟,获得了与试验结果吻合较好的数值结果,并进一步对试验未能达到的工况进行了性能预测.
热管;冷板;电子冷却;传热;流动;两流体模型;数值模拟;试验研究
南京航空航天大学
博士
人机与环境工程
明晓
2004
中文
TN959.72;TK172.4
128
2005-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）