本文首先采用拓扑优化的方法,以最小温差和压降为目标函数,或以最小平均温度和压降为目标函数,分别设计了两种新型的横流散热器结构,即TOS1和TOS2。利用评价标准j/f分析了TOS1和TOS2的6个通道高度Hch对其散热能力的影响,得出Hch为5 mm的TOS2具有最好的散热能力。然后将一个冲击射流部件安装到TOS2中,形成一个新的集成散热器,即ITOS。数值结果表明,ITOS的热性能明显优于TOS2和TOS1。对ITOS流动和热行为的深入参数化研究表明,ITOS底表面的平均温度随着底板通道高度的增加而增加,而温差在Hch处达到2 mm的峰值。横流流体与总流体之比的增加导致了散热能力的降低,这意味着撞击射流的高热性能在这种ITOS的换热过程中起着重要作用。最后,对直径为5 mm的ITOS进行了对流换热实验,验证了优化和仿真结果。
本文首先采用拓扑优化的方法,以最小温差和压降为目标函数,或以最小平均温度和压降为目标函数,分别设计了两种新型的横流散热器结构,即TOS1和TOS2。利用评价标准j/f分析了TOS1和TOS2的6个通道高度Hch对其散热能力的影响,得出Hch为5 mm的TOS2具有最好的散热能力。然后将一个冲击射流部件安装到TOS2中,形成一个新的集成散热器,即ITOS。数值结果表明,ITOS的热性能明显优于TOS2和TOS1。对ITOS流动和热行为的深入参数化研究表明,ITOS底表面的平均温度随着底板通道高度的增加而增加,而温差在Hch处达到2 mm的峰值。横流流体与总流体之比的增加导致了散热能力的降低,这意味着撞击射流的高热性能在这种ITOS的换热过程中起着重要作用。最后,对直径为5 mm的ITOS进行了对流换热实验,验证了优化和仿真结果。热源表面温度和温差进一步提高。
交叉流道高度对流动和散热性能有重要影响。TOS2在5 mm高度时综合性能最好。
冲击射流与横流相交所产生的扰动使换热性能得到改善。
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