散热冷板高精度等效快速分析方法技术

本发明专利技术公开了散热冷板高精度等效快速分析方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：对液冷散热冷板进行分层等效建模；步骤2：设定散热冷板各层的边界条件，计算散热冷板各层的等效换热系数；步骤3：对模型进行整体分析，对比各层相连两次分析所得的温度分布，如果温度分布误差在限定范围内则结束分析，否则重复循环上述步骤直到各层温度达到稳态。本发明专利技术将散热冷板三维共轭传热分析问题通过结构分层以及换热边界条件确定转化为多层二维共轭传热分析问题，既克服了三维分析模型网格数量巨大，求解时间长的问题，也避免了单层二维平面模型的准确性问题，显著提升了散热分析效率，为优化设计提供了可靠的分析保障。计提供了可靠的分析保障。计提供了可靠的分析保障。

【技术实现步骤摘要】
散热冷板高精度等效快速分析方法


[0001]本专利技术属于液冷冷板散热
，具体涉及一种散热冷板高精度等效快速分析方法。

技术介绍

[0002]对高功率电子装备而言，高效的散热设计是实现其正常工作的保障。目前对于高功率电子装备液冷散热冷板的共轭传热分析基本上都是基于三维仿真模型，而三维仿真模型网格数量大，求解时间长。液冷散热冷板共轭传热分析涉及温度场、速度场等多个物理场迭代数值求解，而划分网格数量大，模型重分析次数多所带来的计算成本问题，在一定程度上制约了优化设计的效率。现有二维平面模型由于其过于简化的特点，无法准确给出三维模型的温度分布和速度分布，严重影响了仿真分析的精度。因此进行液冷散热冷板三维模型的高精度二维等效快速散热分析方法研究，对提高液冷散热冷板流道的求解精度和设计效率问题尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供液冷散热冷板高精度二维等效快速分析方法，解决了现有二维平面散热分析模型的精度和效率有待进一步优化，以至于不能满足电子装备散热冷板共轭传热分析要求的问题。
[0004]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.散热冷板高精度等效快速分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：对液冷散热冷板进行分层等效建模；步骤2：设定散热冷板各层的边界条件，计算散热冷板各层的等效换热系数；步骤3：对模型进行整体分析，对比各层相连两次分析所得的温度分布，如果温度分布误差在限定范围内则结束分析，否则重复循环上述步骤直到各层温度达到稳态。2.根据权利要求1所述的散热冷板高精度等效快速分析方法，其特征在于，步骤1中，通过分析散热冷板在散热过程中流体流动区域、散热冷板主要传热方向和主要散热方式的不同以及结构上的分层特点将散热冷板在分析上划分为三层：器件
‑
盖板层、共轭传热层、支撑地板层。3.根据权利要求2所述的散热冷板高精度等效快速分析方法，其特征在于，步骤1具体为：步骤1.1，器件
‑
盖板层是热源层，功率器件安装于冷板盖板之上，器件与盖板直接接触，将器件与盖板层合并为一层，作为第一层，该层层高为盖板高度，层内为热传导，层外包括自然对流散热和共轭传热；步骤1.2，共轭传热层为流道所在层，该层为第二层，层内为流道分布，包含固体部分和流体部分，该层层高为流道的高度，层内为共轭传热，层外为共轭传热；步骤1.3，支撑地板层作为流道的支撑，该层为第三层，层高为底板的厚度，层内为热传导，层外包括自然对流散热和共轭传热。4.根据权利要求1所述的散热冷板高精度等效快速分析方法，其特征在于，步骤2中，设定散热冷板各层的边界条件具体为：设定器件
‑
盖板层的厚度为H
t
，上表面设定功率密度边界条件q
input
＝Q及自然对流边界条件下表面与共轭传热层固体接触部分设定传导散热边界条件下表面与共轭传热层流体接触部分设定对流散热边界条件设定共轭传热层的厚度为H
m
，共轭传热层上表面与器件
‑
盖板层的固
‑
固接触面设定传导散热边界条件与器件
‑
盖板层的流
‑
固接触面设定对流散热边界条件共轭传热层下表面与地板层的固
‑
固接触面设定传导散热边界条件与地板层的流
‑
固接触面设定对流散热边界条件设定支撑地板层的厚度为H
b
，支撑地板层上表面与共轭传热层固体接触部分设定传导散热边界条件与共轭传热层流体接触部分设定对流两种散热边界条件下表面施加自然对流边界条件5.根据权利要求4所述的散热冷板高精度等效快速分析方法，其特征在于，步骤2中，计算散热冷板各层的等效换热系数具体为：流
‑
固面等效换热系数h
f
‑
s
：通过包含对流换热系数的第三类边界条件定义式，...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱思浩，娄顺喜，王伟，田锡威，段宝岩，张逸群，胡乃岗，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：