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多孔介质融化相变自然对流数值模拟 被引量：44
1
作者 卢涛 姜培学 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期167-170,共4页
根据体积平均理论,建立多孔介质中融化相变过程自然对流模型。数值模拟了以石英砂颗粒为骨架、冰为填充相的二维融化过程。数值结果表明,在融化区上部发生较强烈的自然对流,融化界面与水平线倾角随融化时间越来越大。
关键词 多孔介质 相变 自然对流 数值模拟
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封闭方腔自然对流换热的研究 被引量：34
2
作者 李世武 熊莉芳 《工业加热》 CAS 2007年第3期10-13,共4页
论述和分析了封闭方腔自然对流换热的研究进展,研究了采用商业软件FLUENT对此模拟的方法以及换热规律研究的可行性,所获得的数值模拟结果与研究文献做了对比分析,其模拟结果是正确的,由此表明:采用FLUENT软件通过数值模拟方法不仅能获... 论述和分析了封闭方腔自然对流换热的研究进展,研究了采用商业软件FLUENT对此模拟的方法以及换热规律研究的可行性,所获得的数值模拟结果与研究文献做了对比分析,其模拟结果是正确的,由此表明:采用FLUENT软件通过数值模拟方法不仅能获得封闭腔自然对流换热的结果,还能研究其换热规律,是解决封闭腔自然对流换热的有效工具。 展开更多
关键词 数值模拟 封闭方腔 自然对流换热
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自然对流条件下LED阵列散热器改进研究 被引量：31
3
作者 王乐 吴珂 +3 位作者 俞益波 孙大明 黄志义 顾培夫 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期338-342,共5页
对LED照明系统常用的平行翅片型散热器进行翅片开缝改进,并采用计算流体动力学(CFD)方法模拟改进前、后LED阵列散热器在自然对流条件下的散热性能。计算结果表明,翅片开缝有利于形成自下而上的自然对流,从而达到消除局部环流和改善散热... 对LED照明系统常用的平行翅片型散热器进行翅片开缝改进,并采用计算流体动力学(CFD)方法模拟改进前、后LED阵列散热器在自然对流条件下的散热性能。计算结果表明,翅片开缝有利于形成自下而上的自然对流,从而达到消除局部环流和改善散热器自然对流换热性能的目的。在其他计算条件相同的情况下,翅片开缝使翅片的最高温度下降了约8℃,平均对流换热系数提高了67.5%。基于场协同原理的分析揭示,翅片开缝改善了速度场和热流场的协同性,在换热面积相同的条件下有效减小了散热器的热阻。 展开更多
关键词 LED 计算流体动力学(CFD) 场协同原理 翅片 自然对流
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薄膜式LNG运输船温度场研究 被引量：27
4
作者 章伟星 李科浚 +1 位作者 周昊 柳春图 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期110-112,共3页
液化天然气运输船液货舱热维护系统是一个结构复杂的、具有第三类边界条件的、多层平壁的稳态导热与自然对流及辐射换热相互耦合的三维复杂传热系统。针对这一复杂系统,考虑了船体主要构件、骨材、空腔空气对流、表面间的辐射对换热的影... 液化天然气运输船液货舱热维护系统是一个结构复杂的、具有第三类边界条件的、多层平壁的稳态导热与自然对流及辐射换热相互耦合的三维复杂传热系统。针对这一复杂系统,考虑了船体主要构件、骨材、空腔空气对流、表面间的辐射对换热的影响,建立了数学模型,并给出了基于通用软件ANSYS的数值计算方法;还以某艘LNG运输船为例,进行了温度场的有限元分析。结果表明,所给出的对LNG运输船液货舱热维护系统的热分析方法是有效的。 展开更多
关键词 薄膜式 液化天然气 运输船 温度场 有限元分析 日蒸发率 LNG运输船 液化天然气运输船 第三类边界条件 辐射换热
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非能动余热排出热交换器数值模拟 被引量：27
5
作者 薛若军 邓程程 彭敏俊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期429-435,共7页
用FLUENT软件对AP1000非能动余热排出热交换器进行非稳态数值模拟,研究其传热和流动特性。通过比较分析同一时刻不同位置温度场和流场的分布,以及不同时刻同一位置温度场和流场的变化,对该热交换器的传热过程和自然对流情况有了较深刻... 用FLUENT软件对AP1000非能动余热排出热交换器进行非稳态数值模拟,研究其传热和流动特性。通过比较分析同一时刻不同位置温度场和流场的分布,以及不同时刻同一位置温度场和流场的变化,对该热交换器的传热过程和自然对流情况有了较深刻的认识,有助于分析其自然循环能力,为非能动余热排出系统的有效运行提供参考。 展开更多
关键词 非能动余热排出热交换器 非稳态数值模拟 自然对流
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对流扩散方程的指数型摄动差分法 被引量：21
6
作者 陈国谦 杨志峰 《计算物理》 CSCD 北大核心 1993年第2期197-207,共11页
改进了作者所提出的对流扩散方程四阶指数型摄动差分格式,并阐明其在高Reynolds数适应性和节省计算量方面的显著优点。指数型摄动差分法经改进后具有较为简便的形式,克服了其他紧致高阶格式不能使用于高Reynolds数问题的致命弱点。文中... 改进了作者所提出的对流扩散方程四阶指数型摄动差分格式,并阐明其在高Reynolds数适应性和节省计算量方面的显著优点。指数型摄动差分法经改进后具有较为简便的形式,克服了其他紧致高阶格式不能使用于高Reynolds数问题的致命弱点。文中针对计算流体力学的基本困难,作一至三维流动模型方程和自然对流传热问题的精细计算,且以双精制算法检验格式的四阶精度,表明摄动差分法能在较粗的网格下给出相当准确的结果,十分显著地节省计算机时,并对“激波”和“边界层”等高Reynolds数效应有极高的分辨能力。 展开更多
关键词 对流 扩散方程 摄动法 差分法
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泡沫金属强化石蜡相变蓄热过程可视化实验 被引量：26
7
作者 杨佳霖 杜小泽 +1 位作者 杨立军 杨勇平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期497-503,共7页
相变材料的低热导率是限制潜热蓄热广泛应用的重要原因。将相变材料石蜡真空条件下注入到泡沫金属铜内制备泡沫金属铜-石蜡复合相变材料,通过铜的高热导率及高孔隙材料的大面体比来强化相变换热过程。采用DSC示差扫描量热法对石蜡进行... 相变材料的低热导率是限制潜热蓄热广泛应用的重要原因。将相变材料石蜡真空条件下注入到泡沫金属铜内制备泡沫金属铜-石蜡复合相变材料,通过铜的高热导率及高孔隙材料的大面体比来强化相变换热过程。采用DSC示差扫描量热法对石蜡进行热物性测量获得准确的石蜡相变温度及相变潜热。以管壳式相变蓄热结构为对象,提取对称结构进行可视化设计,对比纯石蜡及泡沫金属铜-石蜡复合材料在相同运行条件下的相变过程,追踪二者熔化过程的相界面位置随时间的演化过程并布置热电偶准确测量材料内部的温度分布。结果显示加入泡沫金属后的复合材料的内部温差明显减小,温度分布均匀,蓄热热通量显著增大,有效缩短相变时间并缓解了自然对流造成的顶部过热和底部不熔化现象。 展开更多
关键词 相变 多孔介质 泡沫金属 自然对流 可视化实验
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基于磁场-流场-温度场耦合计算的母线槽热性能分析 被引量：24
8
作者 武安波 张国刚 +2 位作者 王建华 陈德桂 耿英三 《电工电能新技术》 CSCD 2002年第3期62-66,共5页
作为大电流输配电设备 ,母线槽的发热温升和散热问题是影响其工作稳定性的重要因素之一 ,为此本文建立了母线槽的磁场 流场 温度场耦合分析模型。首先计算了三相四线空气绝缘型母线槽的工频磁场、涡流场和焦耳热 ,然后将焦耳热作为体... 作为大电流输配电设备 ,母线槽的发热温升和散热问题是影响其工作稳定性的重要因素之一 ,为此本文建立了母线槽的磁场 流场 温度场耦合分析模型。首先计算了三相四线空气绝缘型母线槽的工频磁场、涡流场和焦耳热 ,然后将焦耳热作为体积热源 ,通过间接耦合方法分析了母线槽内部气流场和温度场。母排间距对母线温升影响显著 ,存在一个使母排温升最小的最优母排间距。增大外壳高度或宽度能够降低母排温升。 展开更多
关键词 磁场 流场 温度场 耦合计算 母线槽 热性能分析
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大型浮顶油罐温度场数值模拟 被引量：25
9
作者 李旺 王情愿 +4 位作者 李瑞龙 李超 宇波 张劲军 代鹏飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期108-112,共5页
大型浮顶油罐温度场的准确预测对于原油的战略和商业储备均有着重要的意义。油罐中温度场受大气温度、罐壁保温层厚度与热导率、太阳辐射强度、罐底土壤物性、油品物性等因素的影响。本文考虑以上众多因素的影响,建立了二维大型浮顶油... 大型浮顶油罐温度场的准确预测对于原油的战略和商业储备均有着重要的意义。油罐中温度场受大气温度、罐壁保温层厚度与热导率、太阳辐射强度、罐底土壤物性、油品物性等因素的影响。本文考虑以上众多因素的影响,建立了二维大型浮顶油罐温度场预测模型,开发了将浮舱区、油品区、土壤区及罐壁和保温层耦合求解的SIMPLE算法程序。研究了太阳辐射、保温层厚度等因素对油品温度的影响,并将计算结果与现场测试数据进行了对比,发现本模型的预测结果与实验结果吻合良好。 展开更多
关键词 大型浮顶油罐 SIMPLE算法 辐射 自然对流
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块石路堤、护坡导热系数的实验研究 被引量：23
10
作者 孙斌祥 徐学祖 +1 位作者 赖远明 李东庆 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期6-10,共5页
讨论了块石路堤、护坡试样在表面温度周期波动时自然对流产生的条件,分析了开放系统和封闭系统块石试样内部的热传输机理,以说明其热扩散系数和导热系数的确定方法。指出开放系统的试样由于传热形式不单一而不利于热扩散系数和导热系统... 讨论了块石路堤、护坡试样在表面温度周期波动时自然对流产生的条件,分析了开放系统和封闭系统块石试样内部的热传输机理,以说明其热扩散系数和导热系数的确定方法。指出开放系统的试样由于传热形式不单一而不利于热扩散系数和导热系统的精确测定,而封闭系统试样内部的传热形式以热传导为主。结果表明,可用封闭系统的细长圆柱试样来测试路堤、护坡块石的热扩散系数和导热系数。 展开更多
关键词 道路工程 块石路堤、护坡 试验研究 多孔介质 自然对流 导热系数
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夏季强沙尘暴内部热力动力特征的个例研究 被引量：22
11
作者 岳平 牛生杰 +1 位作者 张强 沈建国 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2008年第3期509-513,599,共6页
根据对流体在热低压条件下激发强沙尘暴的机理,并应用Rennó和Ingersoll于1996年提出的热机自然对流理论,对2004年7月12日甘肃省酒泉基准站发生的强沙尘暴内部动力热力结构进行了探讨。结果表明:①在沙尘暴发生前的一小时大气底层... 根据对流体在热低压条件下激发强沙尘暴的机理,并应用Rennó和Ingersoll于1996年提出的热机自然对流理论,对2004年7月12日甘肃省酒泉基准站发生的强沙尘暴内部动力热力结构进行了探讨。结果表明:①在沙尘暴发生前的一小时大气底层处于干热状态,垂直方向巨大的温度梯度有利于干对流发展。②激发强沙尘暴的对流体的切向旋转速度和垂直运动速度的大小,很大程度上决定了沙尘暴的强弱。③利用酒泉站探空资料计算出的沙尘暴对流体的最大切向旋转速度为11.4m.s-1,垂直运动速度为14.0m.s-1;地面沙尘暴观测系统记录的平均环境风速仅为5.5m.s-1,瞬间最大风速只9.3m.s-1。 展开更多
关键词 沙尘暴 动力热力结构 自然对流 切向速度 垂直速度
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自然冷却高燃点油变压器温升计算方法 被引量：21
12
作者 王秀春 杨增军 +3 位作者 毛一之 孙新中 智会强 韩鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期223-226,共4页
高燃点油变压器以其优越的防火减灾功能越来越受到用户的青睐。由于高燃点油的热物性与变压器油有很大的不同,粘度远高于变压器油,不能应用现有的变压器温升计算方法来计算高燃点油变压器的温升。文中根据传热学基本原理提出了一套计算... 高燃点油变压器以其优越的防火减灾功能越来越受到用户的青睐。由于高燃点油的热物性与变压器油有很大的不同,粘度远高于变压器油,不能应用现有的变压器温升计算方法来计算高燃点油变压器的温升。文中根据传热学基本原理提出了一套计算高燃点油变压器温升的计算方法,用以计算高燃点油变压器平均油温升、顶油温升、绕阻温升等。计算结果与试验值吻合良好,可以满足工程设计计算需要。这为高燃点油变压器的研制开发提供了一种热设计的新方法。 展开更多
关键词 高燃点油变压器 温升计算方法 自然冷却 绕组 散热器 传热学
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基于CFD的LED阵列自然对流散热研究 被引量：20
13
作者 王乐 吴珂 +2 位作者 俞益波 孙大明 黄志义 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1758-1762,共5页
基于计算流体动力学(CFD)方法,分别采用带浮力修正的k-ε模型和P-1模型计算对流换热和热辐射,构建了包括LED固体部件和外部流体空间的全场三维数学模型。应用该模型对LED自然对流散热过程进行模拟,并通过物理试验验证了模型的有效性。... 基于计算流体动力学(CFD)方法,分别采用带浮力修正的k-ε模型和P-1模型计算对流换热和热辐射,构建了包括LED固体部件和外部流体空间的全场三维数学模型。应用该模型对LED自然对流散热过程进行模拟,并通过物理试验验证了模型的有效性。计算表明,温度场与对流换热系数分布均具有各向异性特征,前者取决于芯片的功率密度和布设位置,而后者源于外部流体的流动状态。并且,辐射在整个散热过程中起着重要的作用,它不仅能减小热阻、降低结温,而且能弱化温度场的不均性、提高整体散热效率,在本文的计算条件下,辐射散热量占总散热功率的23.3%。 展开更多
关键词 LED 计算流体动力学(CFD) 模拟 自然对流 热辐射
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多孔介质中的非达西自然对流的分岔研究 被引量：20
14
作者 孔祥言 吴建兵 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期177-185,共9页
利川分岔理论研究了多孔介质底部加热所引起的非达西自然对流，用有限差分方法计算 了对流的分岔；确定了Ｂｅｔａ数与临界瑞利数的关系，结果表明：随着Ｂｅ从０增大到１， 出现分岔的单胞对流的临界瑞利数Ｒａｃ从３９．３５ 单调地... 利川分岔理论研究了多孔介质底部加热所引起的非达西自然对流，用有限差分方法计算 了对流的分岔；确定了Ｂｅｔａ数与临界瑞利数的关系，结果表明：随着Ｂｅ从０增大到１， 出现分岔的单胞对流的临界瑞利数Ｒａｃ从３９．３５ 单调地增大到４１．１５．双胞对流亦有类似的趋 势．这说明惯性－湍流效应有使对流稳定性增强的趋势． 展开更多
关键词 多孔介质 自然对流 分岔 非达西流 有限差分法 Beta数 单胞对流
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仓储粮堆内热湿耦合传递的数值模拟研究 被引量：21
15
作者 王远成 白忠权 +1 位作者 张中涛 亓伟 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期97-102,共6页
通过理论分析与数值模拟相结合的方法,以典型吸湿性多孔介质一小麦为研究对象,根据小麦吸湿和解吸湿曲线,建立了吸湿性多孔介质内部热湿耦合传递的数学模型,通过与相关试验数据比较验证了数学模型的合理性。基于有限元的方法模拟分析了... 通过理论分析与数值模拟相结合的方法,以典型吸湿性多孔介质一小麦为研究对象,根据小麦吸湿和解吸湿曲线,建立了吸湿性多孔介质内部热湿耦合传递的数学模型,通过与相关试验数据比较验证了数学模型的合理性。基于有限元的方法模拟分析了外界气温和小麦分别为273 K(0℃)和293 K(20℃),小麦初始水分为14%和18%时直径为10 m高度为10 m的充满小麦的圆柱仓内部热湿迁移过程,重点探究了近似冬季和夏季仓储粮堆内部温度和水分的动态变化规律。研究结果表明,冬季工况下水分从粮堆内部向顶部和右侧壁面迁移,聚集在相对狭窄的壁面边界附近,形成低温高水分区域,最大水分值出现在右上部侧壁面附近。夏季工况下水分从顶部和侧面向内迁移,而内部又朝右上部区域扩散,形成较宽的高温高水分区域(x<4.5 m,8.0 m<y<9.5 m)。 展开更多
关键词 热湿耦合传递 自然对流 谷物储藏 数值模拟 有限元法
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高瑞利数下封闭腔内自然对流的数值模拟 被引量：21
16
作者 阳祥 陶文铨 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期27-31,共5页
为了推广应用高瑞利数下的自然对流换热技术,有必要对自然对流流动与换热特性进行深入研究。采用不引入人工扰动的直接数值模拟方法,对发生在高宽比为4的封闭腔内的自然对流流动与换热进行了研究,分析了平均温度、平均主流速度、涡量和... 为了推广应用高瑞利数下的自然对流换热技术,有必要对自然对流流动与换热特性进行深入研究。采用不引入人工扰动的直接数值模拟方法,对发生在高宽比为4的封闭腔内的自然对流流动与换热进行了研究,分析了平均温度、平均主流速度、涡量和局部努塞尔数的分布特性。研究结果表明：从静止等温流体初始条件出发,不引入任何人工扰动自然对流可以顺利发展到湍流,节约了计算资源;即便瑞利数等于1010,自然对流的平均温度、平均主流速度、涡量和局部努赛尔数分布都具有边界层型流动和换热的特征;在普朗特数为0.71~500的范围,当封闭腔内自然对流换热出现湍流换热特征时,局部瑞利数处于10^7~10^8量级。 展开更多
关键词 封闭腔 湍流 自然对流 直接数值模拟
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侧加热腔内的自然对流 被引量：20
17
作者 徐丰 崔会敏 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期98-136,共39页
开展侧加热腔内自然对流的研究具有重大的环境及工业应用背景.总结侧加热腔内水平温差驱动的自然对流的最新研究进展,并概述相应的流动性质、动力机制和传热特性以及对不同无量纲控制参数的依赖也有重要的科学价值.已取得的研究结果显... 开展侧加热腔内自然对流的研究具有重大的环境及工业应用背景.总结侧加热腔内水平温差驱动的自然对流的最新研究进展,并概述相应的流动性质、动力机制和传热特性以及对不同无量纲控制参数的依赖也有重要的科学价值.已取得的研究结果显示突然侧加热的腔内自然对流的发展可包括初始阶段、过渡阶段和定常或准定常阶段.不同发展阶段的流动依赖于瑞利数、普朗特数及腔体的高宽比,且定常或准定常阶段的流态可以是定常层流流动、非定常周期性流动或者湍流流动.此外,回顾了对流流动失稳机制的研究成果以及湍流自然对流方面的新进展.最后,展望了侧加热腔内的自然对流研究的前景. 展开更多
关键词 自然对流 侧加热腔 时间依赖
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水平阴燃向有焰火转化的研究 被引量：18
18
作者 路长 周建军 +3 位作者 林其钊 邹样辉 张林鹤 王清安 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期41-46,共6页
讨论了在水平阴燃稳定传播情况下,随风速的增加向有焰火发生转化的内在机理,并得到了其转化的临界条件.影响阴燃向有焰火发生转化的因素是多样的.随着阴燃展开程度的不同,所得到的临界风速的数值也发生变化,但数量级都在 10-2 m/s.但燃... 讨论了在水平阴燃稳定传播情况下,随风速的增加向有焰火发生转化的内在机理,并得到了其转化的临界条件.影响阴燃向有焰火发生转化的因素是多样的.随着阴燃展开程度的不同,所得到的临界风速的数值也发生变化,但数量级都在 10-2 m/s.但燃烧结构发生变化时,在自然对流情况下,也会导致阴燃向有焰火发生转化.建立的模型很好地解释了这些现象,所得到的结果与有关实验及文献的结果相一致. 展开更多
关键词 阴燃 有焰火 临界条件 转化
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天然气加热炉结构及其传热特性分析 被引量：17
19
作者 郭韵 曹伟武 +2 位作者 严平 于彩霞 钱尚源 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期251-254,共4页
天然气加热炉作为一种特殊的炉型形式,是天然气应用系统中不可缺少的设备.针对天然气加热炉的结构,其冷源和热源在筒体内均呈偏心布置.使用双极坐标系对圆筒体内加热元件偏心布置时的自然对流换热进行了研究和分析.结果表明,加热元件下... 天然气加热炉作为一种特殊的炉型形式,是天然气应用系统中不可缺少的设备.针对天然气加热炉的结构,其冷源和热源在筒体内均呈偏心布置.使用双极坐标系对圆筒体内加热元件偏心布置时的自然对流换热进行了研究和分析.结果表明,加热元件下偏心布置时,在筒体内的流动和传热状况最好. 展开更多
关键词 天然气加热炉 偏心布置 自然对流 双极坐标系
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翅片式热管散热器自然对流换热特性分析与多目标结构优化 被引量：18
20
作者 黄晓明 师春雨 +3 位作者 孙佳伟 杜阳 朱一萍 许国良 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期359-365,共7页
采用数值计算方法对一种应用于半导体制冷片热端散热的翅片式热管散热器进行模拟,探究自然对流条件下不同翅片参数对散热器换热特性的影响。结合多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）,以影响散热器散热的两个主要参数——翅片表面传热系数和肋面... 采用数值计算方法对一种应用于半导体制冷片热端散热的翅片式热管散热器进行模拟,探究自然对流条件下不同翅片参数对散热器换热特性的影响。结合多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）,以影响散热器散热的两个主要参数——翅片表面传热系数和肋面效率为优化目标,对散热器整体做出综合优化,并对优化结果进行K均值聚类分析,提出了翅片端优化原则。结果表明,肋面效率对散热器性能的影响有限,提高表面传热系数可显著降低散热器总热阻;与未优化方案相比,所选优化方案可使基板热端面温度下降3.5K,散热器热阻降低18.22%。 展开更多
关键词 热管散热器 自然对流 翅片散热 多目标优化 半导体制冷片
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