基于Fluent的水冷板式散热器数值模拟与试验研究.pdfVIP

2010年第38卷第2期 流 体 机 械 57 文章编号 ：2010)02—0057—04 基于Fluent的水冷板式散热器数值模拟与试验研究 贺 荣 ，龚曙光 ，李 纯 ，陈 敏 (1．湘潭大学，湖南湘潭 411105；2．株洲时代散热技术有限公司，湖南株洲 412000) 摘 要：对水冷板式散热器进行了理论计算，并对其物理模型进行合理的简化处理，利用Fluent软件，采用SIMPLE算 法和标准k一8湍流模型，通过求解三维N—S方程和能量方程模拟了散热器的散热过程。最后进行 了试验研究 ，试验 测试和理论计算 、数值模拟三者数据基本吻合，说明数值模拟方法能真实反映水冷散热器内部的复杂流动，为散热器的 设计和改进提供理论依据。 关键词：水冷散热器；Fluent；数值模拟；k一8湍流模型 中图分类号：TB4 文献标识码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2010．02．014 ExperimentalStudyandNumericalSimulationoftheW ater-cooledPlateRadiatorBasedonFluent HE Rong一，GONG Shu—guang ，LIChun ，CHEN Min (1．XiangtanUniversity，Xiangtan411105，China；2．ZhuzhouTimesThermalTechnologiesCo．，Ltd．，Zhuzhou412000，China) Abstract： Thetheorycalculationofwater—cooledplateRadiatorwasdone，onthebasisofsimplifyingthewater-cooledplateRa- diator~physicalmodelrationally，thecoolingprocessofradiatorwassimulatedbyusingtheFLUENTsoftware．Duringtheprocess ofsimulation，theSIMPLEarithmeticandk-eturbulentmodelwereadopted，andthentheN—Sequationandenergyequationwere solved．Theexperimental studyofwater—cooledplateRadiatorwasperfomr edsubsequently，andthemeasureddatamatchwith simulationandtheory calculationresultsbasically．Itshowsthatnumerical simulationcanreallyreflectthecomplicatedflow ofra— diatorinteriorandsometheory basisforthedesignandimprovementofwater—cooledplateRadiatorisprovided． Keywords： water—cooledplateradiator；fluent；numerical simulation；k-eturbulentmodel 1 前言 极管的散热器的温度梯度进行了研究 J，LiHua 等人对碳 一铜复合材料散热器在不同的热载荷和 随着电力电子技术、加工技术和大规模、超大 冷却条件下的整体性能进行了研究 J，郭洪卫等 规模集成电路的发展，电力电子设备的散热问题 对装载机上用水冷散热器取代风冷散热器的进行 越来越受到关注，尤其是在大功率应用领域，以 了探讨 j。而国内外对水冷散热器数值模拟研究 IGBT和 IGCT大功率 D电子器件的发展最为迅 的文献中，却很少进行相应的试验研究。谢旭 良、 速，其散热问题成为电力技术人员急于解决的问 陶文铨等对一款正方形截