外文资料翻译（中文）--各种冷却通道层流换热性能设计的数值研究

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1、外文原文：http:/ 中文 6600 字    毕业设计 (论文 )外文资料翻译    系       ：  (能源与动力工程 )            专     业：    热能与动力工程                              姓  

2、   名：                                  学     号：     0802050508                            外文出处：  Applied Thermal En

3、gineering 31                                           (2011)1293-1304                              附     件： &

4、nbsp;1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。     指导教师评语：                          签名：                                              

5、;            年     月     日   (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文   各种冷却 通 道层流换热性能 设计的数值研究  作者      Jundika C. Kurnia a, Agus P. Sasmito a,b,*, Arun S. Mujumdar a,b  1 介绍  本文研究涉及了各种冷却剂通道传热性能的设计，例如平行通道，蛇形通道，波浪形通道，螺旋状通道和新型混合通道。

6、冷却剂通道在设计完之后放在一个电子芯片上面，电子芯片的热耗是不断变化的。一个方形截面通道的层流牛顿体用一个三维计算流体动力学来研究，调查了 5 个通道的雷诺数来定量雷诺数对冷却剂通道性能设计的影响，对每个设计的优势和局限性在数值结果上进行了讨论。数字的优点，即单位泵功率传输的热量为检查各种通道做比较。  今年来，电子设备已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，在这些设备的操作上，必须保持电子元件的温度低于建议的上限水平，一达到组件的最佳性能 ,最高效率和可靠性。无法维持在推荐的温度范围会降低系统的性能，效率和寿命，甚至可能导致灾难性系统故障。在快速的微处理器的发展下，这一问题已变得更

7、加严重，不仅是电子元件，还有在电力系统中提供能量的电子元件。在试图解决这个问题上，不同的冷却策略被提出和发展。  目前，有 5 个冷却策略：（一）液体冷却（二）强迫对流冷却（三）自然对流冷却（四）边缘冷却（五）改变相的冷却。在这些方法中 ，液体冷却系统提供了相当高的传热率，这归功于大的普朗特数流体提供卓越的散热率，比如水。液体冷却系统一般分为直接冷却和间接冷却两大类。直接冷却基本上是被处理芯片沉浸在冷却液室，这种冷却策略允许导电的液体直接与处理芯片接触，从而消除大部分热阻，因此，它相比于间接冷却通常提供更高的传热效率。然而，直接冷却传热性能取决于冷却液的热物理性能，有时低于水。此外，

8、所有的液体冷却剂成本都高于水。另一方面，在间接冷却中水可以作为冷却液，因为它不与处理器直接接触。相反，它在插入芯片的微通道中流动。因此，通道的墙壁作为分隔物，增 加热阻。因此，谨慎考虑设计中通道的传热性能。  许多研究已进行了调查，并对各种冷却通道加强了传热性能，如 16-20平行，蛇纹 20-22，树形 15,23 E25，波浪 26,27。最近， Lee 等人 28,29建议使用斜翅片强化冷却通道的传热性能。在这种情况下，在通道里的流动始终处于发展阶段。在导致在薄边界层有更好的传热率。尽管已对冷却通道的传热性能进行广泛的研究，仍然没有达成一个明确的结论。 因此，通过评估一些新的配

9、置对冷却通道的传热性能仍然有进一步改善的余地 ,这就是这项工作的主题。   本文报道了 一些新的冷却通道设计的数值模拟，如图所示的结果。  1。他们是：常规并排（图 1a）和蛇形通道（图 1b），波浪（图 1c）和最近提出的斜翅（图1d）的渠道，以及在这项研究中首次提出的矩形线圈（图 1E）和新型混合通道（如图一所示）。本研究的目的是确定一个最佳冷却通道设计，具有最高的传热性能。为了比较不同的冷却通道的传热性能，定义了一个优异的数字。从本质上讲，它是从处理器芯片到需要泵能的每单位液体的传热率。一个来自图的优点，在确定传热性能需要考虑到处理器芯片温度的均匀性。 5 个雷诺数和 3 个热通量条件的模拟来评估冷却速 度和每个冷却通道的传热性能注意结果也与聚合物电解质膜（ PEM）燃料电池堆和电池组散热管理有关 。  2   数学模型