【摘 要】
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建立导热基座上的三维圆柱体热源散热模型,分别以最高温度和最大温差为指标,研究层流流动条件下热源半径、强度和位置以及热源和基座的导热系数对圆柱体热源构形优化的影响.
【机 构】
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海军工程大学热科学与动力工程研究室,海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室,海军工程大学动力工程学院
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建立导热基座上的三维圆柱体热源散热模型,分别以最高温度和最大温差为指标,研究层流流动条件下热源半径、强度和位置以及热源和基座的导热系数对圆柱体热源构形优化的影响. 研究结果表明:当给定热源强度和热导率时,存在一个临界半径使得热源最高温度取最大值;存在一个最佳半径使得热源的最大温差取最小值. 热源最大温差和热源最高温度不但不能同时达到最佳,而且此高彼低. 热源最高温度和温度均匀性则分别是在流体入口处和出口处达到最佳. 在实际热设计中,应尽量避开临界半径以防止热点烧损,同时应注意考虑热源半径大小和热源位置的最佳折中. 当给定热源半径和位置时,提高热源的导热系数,可以减小热源的最高温度,且减小其最大温差;提高基座的导热系数,可以减小热源的最高温度,但其最大温差增大. 在实际热设计中,应尽可能提高热源的导热系数,对基座导热系数则应折中取值. 文中所得结果可为电子元器件热设计提供理论支撑.
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