● 摘要
本文研究了一种新型的电子设备散热冷板设计方案,该技术分别从冷板结构和传热工质两方面入手,将高效的Wavy通道冷板结构和纳米流体工质相结合,以充分发挥液冷冷板的散热潜能。本文采用计算流体力学(CFD)方法进行对纳米流体在三维通道中的流动和传热的数值仿真。首先对比了Wavy通道与传统矩形直通道冷板的换热性能和流阻特性,并采用场协同理论对Wavy通道强化传热进行机理分析。其次,研究了Wavy通道的布局形式对换热性能的影响,结果表明Wavy面左右分布式冷板具有相对较好的流动换热性能,并通过场协同分析给出理论解释。最后,将纳米流体应用到直通道及Wavy通道中,研究纳米流体的颗粒浓度、质量流量以及通道结构等因素对纳米流体的流动传热特性的影响,为纳米流体的应用提供理论指导。最终结果表明:在冷板设计过程中,综合Wavy通道结构和纳米流体工质显著地强化对流换热,从而为解决高热流电子设备的散热问题提供有效的途径。
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