水冷散热的仿真

水冷网记者昨日获悉:调频广播发射机在运行的过程中会产生一定的热量，温度对发射机的性能影响比较大，温度过高或过低都会导致电子元器件故障。特别是大功率的发射机，温度对性能的影响更为突出。有研究表明功率晶体管的温度每上升10度，可靠性就下降60%。

　　此时就需要用到散热风机对其进行散热，然而传统的散热风机的结构简单，安装和拆卸起来难度较大，难以对散热风机内部进行定期清理，导致长期使用起来积灰严重，散热效率变差，降低机器的使用寿命，从而使其无法满足人们的需求。

　　黄色的为线圈电机，其功率为500w每个，通过水冷散热，其进水口为1m/s，水冷板材料和电机线圈材料均为AL。查看模型整体温度。

　　1 问题描述

　　外部建模

　　1、首先建立水道的流动模型如下图所示。

　　2 水道草图

　　2、建立水道壳体，通过拉伸及偏置进行水道的切除

　　3水道实体

　　3、建立电机及接触板等。

　　4 热仿真电机总体模型

　　中的模型处理

　　4、导入到workbench中，通过spaceclaim进行体积抽取建立流体水道模型。

　　中体积抽取

　　5、用mesh进行网格划分

　　可以将所有的part进行和并成一个part共节点，但是对于性能较低的电脑可以使用接触，仅将水道和流体进行共节点，电机及接触的板与水道进行绑定接触。

　　6 网格划分

　　6、点击setup，选择serial，单核进行计算（电脑有多核可以选择多核）。

　　启动

　　中的条件设置

　　7、初始条件设置，选择添加重力条件。

　　8、进口速度为1m/s，进行简单的计算，超过湍流的雷诺数，选择k-epsilon的湍流模型，参数默认即可。同时打开energy选项。

　　8 湍流模型选择

　　9、添加water的材料

　　9 材料

　　10、模型初始化。选择赋予相应的模型材料，设置电机的功率密度。功率密度等于功率除以发热电机体积。

　　10 电机功率

　　11、进行接触部分耦合

　　11 接触耦合

　　12、边界条件设置，其中inlet1和inlet2流速都是1m/s，进水温度295K。turbulent intensity为5%，hydraulic diameter为9.6mm。出口为大气压101325Pa。温度为295K。

　　12进口边界条件

　　13 出口边界条件

　　13、对于外wall的设置考虑到空气散热，其heat flux为10W/m2。

　　设置

　　14、选择算法为simplec，选择gradient为green-gauss node based。其余参数默认。

　　15算法选择

　　15、残差设置。残差参数默认。

　　16 残差设置

　　16、初始化，选择standard initialization，对inlet1进行初始化。

　　17 初始化

　　17、计算，设置number of iterations为200

　　18 迭代数量

　　计算结果

　　18、计算残差曲线。

　　19 残差曲线

　　20 散热效率及功率

　　21整体模型温度

　　22 水道内部压力

　　在这种境况下，新的散热技术需要被引进。回顾散热技术的发展历程，从被动散热到风冷、水冷以及其他制冷手段，从成本、效率、可行性等方位来看，比较适合商用的还是水冷散热。

水冷网www.shuileng.net报道水冷网记者昨日获悉:调频广播发射机在运行的过程中会产生一定的热量，温度对发射机的性能影响比较大，温度过高或过低都会导致电子元器件故障。特别是大功率的发射机，温度对性能的影响更为突出。有研究表明功率晶体...