串聯(lián)通道水冷散熱器的建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著電子設(shè)備朝著高功率密度和高集成度的方向發(fā)展，使得其熱流密度不斷地增加。因此，有效的散熱技術(shù)是保證電子設(shè)備可靠性和有效運行的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的散熱方式風(fēng)冷，已經(jīng)逐漸不能滿足這種高熱流密度的要求，而水冷散熱器因為其高對流換熱系數(shù)和高效率被廣泛地研究。而水冷散熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對于其性能有很大的影響。所以，水冷散熱器的熱分析、理論建模和優(yōu)化，對于設(shè)計散熱器和提高散熱器的散熱性能有非常重要的意義。
　　本文針對串聯(lián)通道水冷散熱器，建立其熱阻網(wǎng)絡(luò)

2、模型，并分析了串聯(lián)通道中的散熱情況。將整個散熱器劃分為多個單元，然后對每個單元進行細致的熱阻網(wǎng)絡(luò)建模，再通過焓變熱阻將各個單元連接起來。這樣可以預(yù)測散熱器的多個節(jié)點的溫度，并且可以表示散熱器底面的溫度分布情況。同時建立了串聯(lián)通道的壓力損失理論模型，能夠計算出總壓力損失和每個通道內(nèi)的壓力分布情況。
　　為了能夠精確的計算彎管造成的壓力損失，本文使用仿真方法仔細分析彎管處的流動，并使用CFD仿真軟件，進行大量的仿真計算得到了彎管壓力損

3、失系數(shù)的經(jīng)驗公式。這個經(jīng)驗公式在雷諾數(shù)為1000到2200的范圍內(nèi)適用，擴大了以前經(jīng)驗公式的參數(shù)范圍。
　　通過數(shù)值仿真方法，驗證了理論模型的準(zhǔn)確性。將理論模型的散熱性能和壓力損失情況在不同的雷諾數(shù)和不同通道參數(shù)情況下與仿真結(jié)果進行對比，發(fā)現(xiàn)理論模型與仿真結(jié)果有很好的吻合度，說明理論模型能夠很準(zhǔn)確的預(yù)測串聯(lián)通道水冷散熱器的散熱能力和壓力分布情況。
　　最后，通過使用多目標(biāo)遺傳算法對串聯(lián)通道水冷散熱器的參數(shù)進行優(yōu)化。設(shè)置散熱器