三电平变频器水冷散热器温度场的计算与分析 被引量：13

1

作者 石书华 李守法 +3 位作者 张海燕 逯乾鹏 梁安江 李建功 《动力工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期68-72,共5页

针对三电平静止频率变换装置(SFC)功率器件温升难以确定的问题,以1台2 MW/3.3kV三电平SFC为例,建立了其功率器件水冷散热器温度场的三维数学模型和有限元计算模型,并对三电平SFC在额定负载运行时水冷散热器的温度场进行了计算,结果表明... 针对三电平静止频率变换装置(SFC)功率器件温升难以确定的问题,以1台2 MW/3.3kV三电平SFC为例,建立了其功率器件水冷散热器温度场的三维数学模型和有限元计算模型,并对三电平SFC在额定负载运行时水冷散热器的温度场进行了计算,结果表明:各测量点的计算值与测量值能较好地吻合,证明该计算模型是合理的.在该温度场计算模型的基础上,分析了冷却水流量对水冷散热器温度场的影响,结果表明:冷却水流量对水冷散热器的温度分布影响显著,随着流量的增加,水冷散热器的最高温度和最低温度都有所降低. 展开更多

关键词 三电平 静止频率变换装置 功率器件 水冷散热器 温度场 有限元模型

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冷却水进出方式对芯片散热器换热性能影响 被引量：9

2

作者 王雅博 诸凯 +1 位作者 崔卓 魏杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期188-194,共7页

为了提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,研究四种不同水冷散热器的进出水方式对芯片散热效果的影响。A型散热器采用传统的散热器形式,进出口位于散热器两端。B-D型散热器采用中间垂直射流,在散热器四角分别设置1个、2个、4个... 为了提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,研究四种不同水冷散热器的进出水方式对芯片散热效果的影响。A型散热器采用传统的散热器形式,进出口位于散热器两端。B-D型散热器采用中间垂直射流,在散热器四角分别设置1个、2个、4个出水口。通过数值模拟分析不同冷却水流量下散热器的换热效果。数值模拟结果经过试验验证。通过Nu数、速度分布、压力损失、综合效应四个方面对散热器的换热性能进行分析。结果显示四出口散热器的Nu数低于单出口散热器,但流动阻力小,散热器综合系数较高,不会造成局部热点。中间射流四出口散热器具有较好的换热和流动效果。 展开更多

关键词 水冷散热器 垂直射流 进出水方式

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高热流密度器件水冷散热器结构性能的实验研究 被引量：8

3

作者 崔卓 诸凯 +1 位作者 王雅博 魏杰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1338-1343,共6页

与平行流水冷散热相比,现阶段对喷射流水冷散热的研究报道较少。为了研究喷射流结构的散热效果,本文设计了两种喷射流结构的水冷散热器,搭建了以去离子水为冷却介质的液冷散热器实验台,调节实验的热流密度及冷却水流量在不同条件下观察... 与平行流水冷散热相比,现阶段对喷射流水冷散热的研究报道较少。为了研究喷射流结构的散热效果,本文设计了两种喷射流结构的水冷散热器,搭建了以去离子水为冷却介质的液冷散热器实验台,调节实验的热流密度及冷却水流量在不同条件下观察芯片温度及散热器底板温度的变化,得到了不同热流密度下芯片温度、散热器底板温度及热阻随冷却水流量的变化规律。散热器内部针翅结构和冷却水流动方式的改变可使芯片温度降低5~8℃,散热器底板平均温度也相应降低4℃左右,且底板温度梯度较小。同时,热阻的变化随流量增大逐渐变缓,散热器结构改进使热阻减小了7%~8%。实验结果表明,改进结构的散热器能有效加强边角区域流体的扰动,提升散热器整体的换热效率,表明喷射流水冷散热是一种高效的散热方式。 展开更多

关键词 传热 传质 对流 针柱 水冷散热器

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出水方式对水冷芯片散热器换热性能影响 被引量：4

4

作者 王雅博 诸凯 +1 位作者 崔卓 魏杰 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期46-51,59,共7页

本文采用数值模拟的方法研究了4种不同出流方式的散热器在不同冷却水流量下的换热效果,散热器冷却水进口均为中间喷射式。A、B型散热器均设置一个出口,分别位于散热器的一角及一边的中心;C、D型散热器均设置4个出口,分别位于散热器的四... 本文采用数值模拟的方法研究了4种不同出流方式的散热器在不同冷却水流量下的换热效果,散热器冷却水进口均为中间喷射式。A、B型散热器均设置一个出口,分别位于散热器的一角及一边的中心;C、D型散热器均设置4个出口,分别位于散热器的四角及四边的中心。对比验证数值模拟结果与实验结果,得到数值模拟相对误差不高于7%。分析散热器的传热系数、速度分布、压力损失、综合系数,结果表明:4出口散热器传热系数不及单出口换热器,但流动阻力较小,散热器综合系数较高,C、D型散热器综合系数较A、B型散热器提高了50%以上,且具有更好的均温性,因此喷射流4出口散热器具有较好的换热和流动效果。 展开更多

关键词 水冷散热器 芯片冷却技术 换热性能 数值模拟

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芯片水冷散热器数值模拟及优化

5

作者 张迪 陈华 覃海燕 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期61-67,98,共8页

为了解决数据中心服务器面临的高热流密度及高能耗问题,对比了横向平行长流道、竖直平行长流道、横竖均通十字3种流道结构对芯片的冷却效果,确定最佳流道结构和肋片间距,并对机柜芯片组进行数值模拟,得到了维持芯片组安全工作(70℃)所... 为了解决数据中心服务器面临的高热流密度及高能耗问题,对比了横向平行长流道、竖直平行长流道、横竖均通十字3种流道结构对芯片的冷却效果,确定最佳流道结构和肋片间距,并对机柜芯片组进行数值模拟,得到了维持芯片组安全工作(70℃)所需最小流量随入口水温的变化曲线。研究结果表明:横向平行长流道的综合散热性能最好,综合性能换热因子提升41.4%;采用横向平行长流道结构,肋片间距为0.3 mm时,芯片散热效果最好;维持芯片组安全工作时,入口温度低于10℃时,对流量的需求很小,仅为62.5 g/s,入口温度高于30℃时,流量需求迅速增加,增长幅度高达44.2%,并给出了入口温度和最小流量之间的拟合公式。 展开更多

关键词 数据中心 水冷散热器 数值模拟 流道结构优化

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数据中心用并联水冷散热器流量分配研究

6

作者 李雪强 江涛 +4 位作者 张鑫宇 张柱 刘圣春 王雅博 诸凯 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期225-232,共8页

为了解决数据中心并联水冷散热器的流量分配问题,建立了并联U型槽道水冷散热器的物理模型,研究了流量、支管间距、支管数量等因素下使流量达到均匀分配的最佳(小)孔径比。结果表明:增大孔径比有助于各支路流量达到均匀;当孔径比为3.2时... 为了解决数据中心并联水冷散热器的流量分配问题,建立了并联U型槽道水冷散热器的物理模型,研究了流量、支管间距、支管数量等因素下使流量达到均匀分配的最佳(小)孔径比。结果表明:增大孔径比有助于各支路流量达到均匀;当孔径比为3.2时,可以使总流量为1.5~7.5 L/min之间的各支路达到流量均匀分配的效果;重力对数据中心用并联水冷散热器的流量分配没有明显的影响;支管的间距也会对流量均匀分配产生一定的影响,当孔径比为1.2时,支管间距为150.0 mm左右时流量不均匀系数的极差最小,且随着流量的增大,流量分配越不均匀;随着支管数量的增大,使流量达到均匀分配的最佳(小)孔径比亦随之增大,当支管间距为150.0 mm,支管数量为5、10和15个时分别对应的最佳孔径比为3.2、5.0和6.0;最后将最佳孔径比与支管间距拟合成公式以便于工程实际应用。 展开更多

关键词 数据中心 水冷散热器 流量分配 孔径比

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燃气轮发电机三电平变频起动装置的研制 被引量：2

7

作者 蔡迈 李守法 +4 位作者 刘文博 赵莉 张海燕 石书华 项立峥 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第9期875-879,890,共6页

提出了一种用于燃气轮发电机启动的二极管中点箝位型(NPC)三电平静止变频器(SFC),并对三电平SFC进行了仿真和试验研究.结果表明:三电平SFC应用一种准双极性空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术解决了三电平输出电压突变的问题,并采用基于零序... 提出了一种用于燃气轮发电机启动的二极管中点箝位型(NPC)三电平静止变频器(SFC),并对三电平SFC进行了仿真和试验研究.结果表明:三电平SFC应用一种准双极性空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术解决了三电平输出电压突变的问题,并采用基于零序分量叠加的控制技术有效抑制了中点电压波动,解决了电流型SFC起动装置存在的严重谐波污染、起动转矩小和附加机械振动等问题.此外,对该装置功率器件的水冷散热器进行了合理设计. 展开更多

关键词 燃气轮发电机 三电平静止变频器 空间矢量脉宽调制 水冷散热器

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顺排翅柱结构散热器在LED集渔灯上的应用研究

8

作者 徐祥福 吴明正 李天乐 《广东石油化工学院学报》 2015年第3期51-54,共4页

采用Fluent有限元分析软件进行模拟分析,研究了大功率LED集渔灯的顺排翅柱结构水冷散热器翅柱之间距与散热性能、均匀性的关系。在此基础上,提出了一种混合结构达到均匀性与散热性能兼顾的方案;同时研究了流速与散热器厚度的关系,以达... 采用Fluent有限元分析软件进行模拟分析,研究了大功率LED集渔灯的顺排翅柱结构水冷散热器翅柱之间距与散热性能、均匀性的关系。在此基础上,提出了一种混合结构达到均匀性与散热性能兼顾的方案;同时研究了流速与散热器厚度的关系,以达到散热器的轻型化目的。 展开更多

关键词 LED集渔灯 翅柱结构 水冷散热器

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大容量电力电子装置中板式水冷散热器的优化设计 被引量：40

9

作者 揭贵生 孙驰 +2 位作者 汪光森 聂子玲 孟庆云 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期99-105,共7页

为提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,在散热器外形尺寸及流量一定的条件下,从理论上对层流范围内平板式水冷散热器的三个通道参数(通道数、散热片高度、散热片占空比)与散热器量纲一散热热阻的变化关系进行了推导。提出可根... 为提高水冷散热器的散热能力、控制其温度均匀性,在散热器外形尺寸及流量一定的条件下,从理论上对层流范围内平板式水冷散热器的三个通道参数(通道数、散热片高度、散热片占空比)与散热器量纲一散热热阻的变化关系进行了推导。提出可根据这些变化关系来对任意尺寸平板式水冷散热器的各通道参数进行优化选择,在工程设计上具有很好的指导意义,仿真和试验结果证明了方法的有效性并表明:小通道尺寸的平板式水冷散热器对于解决大热流密度器件的散热更为有效,散热效率更高;在同样的参数情况下,流量增大则散热器效率降低,应综合考虑散热器流阻和流体平均温升的控制要求来选择流量。 展开更多

关键词 电力电子 水冷散热器 计算流体动力学 优化设计

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水冷大容量高压变频器FRENIC4800VM5

10

作者 邓隐北 刘铭 徐壮(译) 《变频技术应用》 2013年第3期62-66,共5页

在钢铁、有色金属轧制主机的系统设备里，大型的鼓风机、压缩机等驱动用的高压变频器，其随着系统设备的大规模化，不断要求配套的变频器大容量化和操控盘的智能化。富士电机公司为满足这些要求，一直研究着水冷技术和小型化技术，并充... 在钢铁、有色金属轧制主机的系统设备里，大型的鼓风机、压缩机等驱动用的高压变频器，其随着系统设备的大规模化，不断要求配套的变频器大容量化和操控盘的智能化。富士电机公司为满足这些要求，一直研究着水冷技术和小型化技术，并充分应用实验中的研究成果。，力图通过水冷技术提高冷却性能与可靠性，已使水冷大容量高压变频器【FRENIC4800VM5】产品化。在实现了输出功率比本公司原来增大2．4倍的大容量化同时，达到了操作盘外形尺寸比原来小1／3的紧凑结构特点要求。 展开更多

关键词 高压变频器 水冷技术 大容量化 操控盘 散热器 小型化

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基于Icepak的水冷板散热器性能研究 被引量：13

11

作者 许佩佩 吴刚 +1 位作者 曹叶楠 孔浩源 《电子机械工程》 2018年第3期35-39,共5页

文中采用Icepak数值模拟的方法,研究不同结构形式的水冷板散热器的换热性能与压力损失,分析了并联流道截面积、流道布局对换热性能与压力损失的影响。结果表明:并联形式的水冷板散热器3的换热性能最好,且压力损失适中。当分流道截面积... 文中采用Icepak数值模拟的方法,研究不同结构形式的水冷板散热器的换热性能与压力损失,分析了并联流道截面积、流道布局对换热性能与压力损失的影响。结果表明:并联形式的水冷板散热器3的换热性能最好,且压力损失适中。当分流道截面积逐渐增大时,水冷板散热器3的换热性能及压力损失逐渐降低。而当分流支路当量直径较大时,主管路的压力损失占主导,各分流支路流量受主管路压力损失控制,则此时各分流支路的流量分配不均匀,越远离入口处的分流支路流量越小。 展开更多

关键词 数值模拟 水冷板散热器 换热性能 压力损失

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板式水冷散热器的传热性能分析 被引量：4

12

作者 毛志云 李申 +3 位作者 宋全刚 肖晋 焦洋洋 孙峻峰 《机床与液压》 北大核心 2020年第1期74-78,共5页

为获得水冷散热器的散热能力,在不同流量下,从理论上对水冷散热器的散热热阻进行推导和计算。散热器内部结构由矩形通道串并联组成,为提高计算效率,利用对称性原理对散热器模型进行简化处理。通过CFD仿真,得出散热器的温度分布,仿真结... 为获得水冷散热器的散热能力,在不同流量下,从理论上对水冷散热器的散热热阻进行推导和计算。散热器内部结构由矩形通道串并联组成,为提高计算效率,利用对称性原理对散热器模型进行简化处理。通过CFD仿真,得出散热器的温度分布,仿真结果与理论计算结果高度吻合。最后通过试验进行验证,证明了计算方法是合理的,在工程应用上具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 板式水冷散热器 散热能力 温度分布 CFD仿真

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城际动车组集成式水冷系统 被引量：4

13

作者 王雄 李彦涌 +2 位作者 忻力 王幸智 王忠赞 《机车电传动》 北大核心 2016年第6期84-87,共4页

介绍了城际动车组集成式水冷系统的原理以及核心部件热交换器、水冷散热器、水泵、风机和膨胀水箱的选型和计算,详细阐述了水冷系统设计方法和各核心部件的作用,最后通过牵引变流器型式试验中的温升考核验证了水冷系统设计的合理性,为... 介绍了城际动车组集成式水冷系统的原理以及核心部件热交换器、水冷散热器、水泵、风机和膨胀水箱的选型和计算,详细阐述了水冷系统设计方法和各核心部件的作用,最后通过牵引变流器型式试验中的温升考核验证了水冷系统设计的合理性,为今后集成式水冷系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 集成式水冷系统 水冷散热器 膨胀水箱 城际动车组

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双馈系统中双PWM变换器的热设计

14

作者 张杰 潘健 +1 位作者 陈俊 廖冬初 《船电技术》 2006年第3期27-28,42,共3页

大功率电能变换器的损耗和散热问题必须认真考虑,本文结合双馈系统中的双PWM变换器介绍了热设计的基本理论和相关计算,对类似系统有一定的参考价值。

关键词 热设计 大功率 损耗 热阻 水冷散热器

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大容量通用电力电子功率模块散热系统的设计 被引量：4

15

作者 黄韬 《华电技术》 CAS 2013年第9期15-18,76,共4页

介绍了750kV·A大容量通用电力电子功率模块,论述了绝缘栅型双极晶体管(IGBT)器件功率损耗计算方法。设计了一种新型水冷散热器并通过Qfin热分析软件对该散热器进行了仿真优化,选定了水冷散热器的最佳进口流量并通过试验平台进行了... 介绍了750kV·A大容量通用电力电子功率模块,论述了绝缘栅型双极晶体管(IGBT)器件功率损耗计算方法。设计了一种新型水冷散热器并通过Qfin热分析软件对该散热器进行了仿真优化,选定了水冷散热器的最佳进口流量并通过试验平台进行了实际验证。试验结果表明,该散热器散热性能达到了设计要求。 展开更多

关键词 电力电子功率模块 散热系统 绝缘栅型双极晶体管 功率损耗 水冷板散热器 Qfin热分析软件

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两种IGCT三电平变频产品功率部分的比较 被引量：2

16

作者 楚子林 徐道恒 +2 位作者 赵相宾 许希 伍丰林 《电气传动》 北大核心 2008年第4期8-11,共4页

目前在中压兆瓦级变频应用中IGCT器件比GTO和HVIGBT有更多的综合优势。在兆瓦级变频应用领域,基于IGCT器件的中压变频器产品已经越来越多地得到应用。两家国际知名电气公司ABB和SIEMENS都生产基于中点钳位三电平拓扑的中压变频系列产品... 目前在中压兆瓦级变频应用中IGCT器件比GTO和HVIGBT有更多的综合优势。在兆瓦级变频应用领域,基于IGCT器件的中压变频器产品已经越来越多地得到应用。两家国际知名电气公司ABB和SIEMENS都生产基于中点钳位三电平拓扑的中压变频系列产品。简单介绍了两家公司的电压型中压变频器产品,并试图通过对这两家公司的两种典型产品功率部分的简单比较,来说明两家公司相关产品功率部分的若干技术特点。 展开更多

关键词 IGCT器件 中点钳位 三电平结构 水冷散热器 电压型变频器

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40通碟片激光器泵浦系统设计与稳定性研究 被引量：2

17

作者 郑奇 王建洲 杨勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期817-822,共6页

碟片激光器在工业制造、科学研究及军事等领域有重大需求,为了满足某型碟片激光器的要求,设计了40通碟片激光器泵浦系统,并对系统进行了仿真。结果表明:40通碟片激光器泵浦系统,在抛物面镜及碟片安装方面具有较高的要求,因此在设计时需... 碟片激光器在工业制造、科学研究及军事等领域有重大需求,为了满足某型碟片激光器的要求,设计了40通碟片激光器泵浦系统,并对系统进行了仿真。结果表明:40通碟片激光器泵浦系统,在抛物面镜及碟片安装方面具有较高的要求,因此在设计时需要进行较高的关注。 展开更多

关键词 碟片激光器 40通 YB:YAG 泵浦系统 水冷热沉

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水冷散热结构对电磁干扰抑制的研究 被引量：2

18

作者 张浩 石进永 +3 位作者 齐连伟 王念春 陈中 黄学良 《电器与能效管理技术》 2016年第23期23-26,共4页

散热器与开关器件间寄生电容是共模电流流通的主要路径,形成的传导EMI对设备形成不良干扰。以充电机水冷散热器为例进行分析,对现有水冷散热器结构进行改造,将金属水箱分为两部分。通过仿真结果对比分析两种不同结构水冷散热器,证明采... 散热器与开关器件间寄生电容是共模电流流通的主要路径,形成的传导EMI对设备形成不良干扰。以充电机水冷散热器为例进行分析,对现有水冷散热器结构进行改造,将金属水箱分为两部分。通过仿真结果对比分析两种不同结构水冷散热器,证明采用所述方法能有效抑制传导共模电流。 展开更多

关键词 水冷散热器 寄生电容 共模电流 静电屏蔽

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