● 摘要
飞机的机载电子设备在运行中，如果不能及时散出热量，设备内部温度逐渐增高，将降低机载电子设备的可靠性，使得安全事故时有发生。为了保障机载电子设备所处的热环境满足要求，同时，在机载电子设备满足换热需求后，需要确保压降损失最小化，因此，综合考虑换热效果和压降损失，优化选择和设计合理的冷板几何结构与尺寸以及外部进出口条件，为机载电子设备安全高效运行提供安全保障显得很有必要。
本文对液冷冷板换热性能进行了数值仿真与优化研究，重点在于冷板的几何结构尺寸和进口条件对换热效果及压降的影响。首先，利用ICEPAK对矩形翅片、三角形翅片、矩形翅片3种不同冷板翅片结构尺寸和冷却液进口速度对换热效果以及压降的影响进行了计算。其次，仿真计算并分析了冷却液流速、冷却剂温度、环境温度、翅片数量、翅片厚度、翅片高度等参数单独变化时对换热效果的影响。然后，采用正交表法对这些参数的组合影响进行了优化分析。最后，用所得到的最优化组合参数进行仿真计算，验证满足优化目标要求，得到液冷冷板优化设计的基本方法，为后续冷板换热提供参考依据。