双层交错三角形凹穴微通道热沉流动与传热特性研究

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:to_3000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
芯片素有现代“工业粮食”和信息产业“基石”之称,涉及5G通信、AI智能、军工核能、航天航空、生物医药、机械工程、能源动力等诸多领域。随着微细加工技术的发展,越来越多的电子器件呈现出不可逆转的大功率和小型化趋势。性能增强的同时,“热”问题也极具突显。本文提出一种新型双层交错三角形凹穴微通道热沉,通过数值模拟和实验方法相结合,研究该新型双层交错三角形凹穴微通道热沉内流体流动与传热性能,用于改善芯片工作过程中的散热问题。研究内容如下:(1)通过数值模拟方法研究了双层交错三角形凹穴微通道内的流体流动性能与传热特性,并比较了双层交错三角形凹穴微通道热沉、传统直通道热沉和传统三角形凹穴微通道热沉的综合传热因子,从而评价双层交错三角形凹穴微通道热沉的强化传热效果。(2)运用数值模拟的方法,着重针对不同的凹穴扩缩比(φ)和上下层高比(β),提出了七种双层交错三角形凹穴微通道热沉,考察了不同几何结构参数对其热工性能的影响。研究表明,新型微通道热沉的传热性能随着φ增大而降低;但当β<0.5时,随着β增加,新型微通道热沉的传热性能随之增大,而当β>0.5时,随着β增加,传热性能反而降低。(3)并通过遗传算法对双层交错三角形凹穴微通道热沉的凹穴扩缩比和上下层高进行优化,获得了最优结构参数。当φ=0.5,β=0.495时,双层交错三角形凹穴微通道热沉具有最佳的流动和换热性能。(4)搭建微通道热沉传热实验台,通过实验验证了数值模拟方法的有效性,并研究了不同入口流体温度对双层交错三角形凹穴微通道热沉的传热性能影响,探究其变化规律。研究发现,入口流体温度对通道内压降以及通道换热能力的影响很小。
其他文献
国家把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,而液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)被公认是地球上最干净的化石能源。使用LNG作为汽车的动力来源,可一定程度减轻环境污染的问题,因此被广泛推广。针对车载LNG气瓶安全使用问题,本文研究了一种多通道车载LNG气瓶安全监测系统,用以监测车载LNG气瓶的安全状况。主要内容如下:(1)提出监测系统的整体设计方案,包含数据采集、数据
学位
摆动式微型泵是一种往复式容积泵,具有输送介质广泛、自吸能力强、出口流量恒定不受水压变化的特点,主要适应于高压、小流量的场合。目前往复泵的研究主要集中在工业级大型泵,对于微型泵性能的变化了解甚少,本文对摆动式微型泵进行了设计与研究。主要工作如下:首先,对摆动式微型泵的结构设计与流量特性进行分析。从工作原理出发,对泵体进行结构设计;根据泵的结构,确定驱动方式为凸轮机构和配流方式为阀配流;利用扫过面积法
学位
手机摄像孔玻璃面板的平整程度代表了玻璃面板质量的好坏,而其质量严重影响手机的拍照效果。传统的检测方法主要通过激光干涉仪进行人工判别或计算机判别,其中人工判别法自动化程度低,计算机判别法实时性较差。因此本文提出了一个能够高效的自动判断摄像孔玻璃面板质量合格与否的检验方法,其通过检测摄像孔玻璃面板的干涉条纹数量和最大曲率来判别质量是否合格。本文的主要研究工作如下:(1)本文首先研究了激光干涉仪的成像原
学位
随着工业技术发展和风力发电成本逐步降低,风能作为可清洁能源,得到了广泛地运用。风力机在运行过程中,叶片作为收集风能d重要部件,一直处于恶劣的振动状态,高振动水平影响机组设备的可靠性和安全性。适应能力强、控制效果好的主动控制技术成为叶片振动控制领域的重要发展方向。实用而高效的自适应算法是结构响应主动控制的关键一环,影响控制性能及工程应用价值。针对叶片振动控制技术,本文提出将压电材料粘贴于风电叶片的主
学位
石油化工企业在原油勘探、生产、储运、加工等过程中,都会产生大量的含油污泥,目前已被列为HW08类危险固体废弃物,对其进行“三化”(减量化、无害化和资源化)处理已是大势所趋。含油污泥热解处理技术因其资源利用率高、污染少等优势,成为近年来研究的热点。本课题将实验测定、现场试验和数值模拟等方法相结合,以数值仿真为主,开发基于高效传热的新型热解炉。自主开发立式多层旋转圆盘式热解炉,其主要结构由热解室与燃烧
学位
液固两相流广泛存在于日常生活中,在石化行业、医疗化学和生物工程等领域都有大量应用。在催化剂颗粒装填过程中,常常因为不能掌握颗粒具体运动规律而影响颗粒床层堆积状态和装填质量。较常见的催化剂颗粒形状有球状、柱状和矩形。根据圆柱形催化剂颗粒相对于球形颗粒的细长形状特征和颗粒取向,选取多个直径相同、长度不同的柱状颗粒进行研究。首先建立柱状颗粒沉降试验台,利用粒子图像测速法(PIV)对垂直管流中圆柱形颗粒的
学位
装载机是一种应用广泛的工程机械,房屋、道路、桥梁等施工现场都可见其身影。目前国内的装载机普遍存在质量大、耗能多等问题,而装载机工作装置的结构直接影响整机的质量、工作效率与能量消耗。为了综合提高装载机的经济效益、增强产品的竞争力,对其工作装置进行轻量化研究具有很好的现实意义。动臂属于装载机工作装置中质量较大、承载较多的主要部件。动臂设计时,通常规定较高的安全系数并进行加厚处理,这势必导致动臂应力富余
学位
滚动轴承的健康关乎设备系统的整体安全,哪怕是微小的损伤,都将会对整个设备造成严重影响。本文针对如何有效提取滚动轴承早期疲劳振动信号故障特征的问题,提出一种基于双树复小波-CEEMDAN分解的滚动轴承振动信号特征提取方法,结合PCA-BP神经网络给出一种轴承早期疲劳复合故障模式识别手段,并通过数值仿真和实验模拟研究对方法进行了论证。具体研究内容如下:(1)阐述了常见的滚动轴承故障诊断方法和信号处理手
学位
随着我国北斗工程的“三步走”战略取得成功,北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)已被大力推广服务于交通运输等行业,将北斗导航与汽车工业相结合为国民提供高效、便利的生活方式已是社会热点。针对卫星导航系统中信号易受环境遮挡出现中断现象而导致定位性能下降的问题,将北斗导航与捷联式惯性导航系统(Strap-down Inertial Naviga
学位
现代化智能拆解对废旧电器的拆解提出了更高的要求。自动分类、智能拆解以及不同拆解所得到的材料等场景对废旧电器的智能拆解技术有着较高的要求。传统拆解过程中对废旧电器主要是通过人工或者机械的方法进行识别分类,由于废旧电器种类多样,大小、颜色、形状等因素不固定,导致分类耗时、自动化程度低、识别效率低下;现有的目标识别算法普遍性使用神经网络对目标进行识别,并没有针对废旧电器的专有特征进行提取加以识别分类。针
学位