学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
半导体制冷系统强化传热的研究
作 者: 黄焕文
导 师: 冯毅
学 校: 华南理工大学
专 业: 化工过程机械
关键词: 半导体制冷 强化传热 COP 结构优化
分类号: TB657.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 102次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
内容摘要
半导体制冷技术已经在一些领域得到应用,然而在应用过程中还有问题特别是热传热问题没有解决好,导致整个制冷系统效率低下,因此需要利用强化传热措施进一提高半导体制冷系统的传热性能,提高其制冷效率。本文主要研究工作如下:1、分析了半导体制冷热电效应组成、半导体制冷系统传热及制冷特性、制冷器散热器和散冷器的连接方式等。2、利用ANSYS软件对不同结构的散热器进行温度场数值模拟,得出在相同体积的铝制散热器散热最优化结构。3、通过建立半导体制冷系统实验平台,在稳定工况下测量采集各种实验数据并数值模拟结果进行比较分析。通过以上分析研究发现实验与数值模拟结果吻合较好,得出主要研究结论如下:1、由数值模拟得体积为V=9×104mm3的铝制散热器限定底板座长度和底板座宽x1=100mm、x2=100mm,则其最优化散热结构是底板座厚度x3=4.6mm,翅片高度x5=40mm,翅片数目x6=22,翅片底端厚度x4=0.7mm,翅片顶端厚度x7=0.3mm。2、半导体制冷系统采取风冷散热时对于半导体制冷器功率在60W以内时可以采12V/0.2A规格的散热风扇,其性价比最优,但在风扇选型时要注意风扇尺寸与散热器面尺寸相匹配。3、在相同体积下散热器方形结构比梯形状结构具有更好的散热效果,散热器翅数目的增加更利于提高散热效果。在一定制冷量要求下可以适当降低半导体制冷器的定功率,这样可以在满足制冷量要求的前提下达到比较高的制冷效率。4、导热硅胶对半导体制冷系统热端散热的作用显著,在风冷和水冷散热方式下得系统的最大COP分别由原来的22.5%、24%增加到36%、48%。
|
全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-17 1.1 课题的研究背景和意义 10-11 1.2 半导体制冷传热国外研究现状分析 11-15 1.3 半导体制冷传热国内研究现状分析 15-16 1.4 课题研究目的及论文研究内容 16-17 第二章 半导体制冷系统传热特征及强化传热方式探讨 17-33 2.1 半导体制冷系统传热特性分析 17-22 2.1.1 半导体制冷热电效应组成 17-19 2.1.2 半导体制冷系统传热及制冷特性分析 19-22 2.2 半导体制冷系统强化传热方式对比分析 22-28 2.3 半导体制冷器热端传热温差分析 28-31 2.3.1 热端传热温差分析及减小温差的措施 28-30 2.3.2 制冷器与散热器/散冷器的连接 30-31 2.4 本章小结 31-33 第三章 散热器温度场的有限元模拟分析 33-53 3.1 热分析基础条件 34-38 3.1.1 温度场和热传导的相关概念 34-35 3.1.2 热传导微分方程 35-37 3.1.3 温度场的边值条件 37-38 3.1.4 热分析载荷 38 3.2 直板式散热器ANSYS热分析 38-52 3.2.1 散热器数值模拟的建模求解步骤 39-40 3.2.2 翅片厚度和高度对散热性能的影响 40-42 3.2.3 底板座厚度和翅片厚度对散热性能的影响 42-43 3.2.4 底板座厚度和翅片高度对散热性能的影响分析 43-45 3.2.5 底板座厚度和翅片数对散热性能的影响分析 45-46 3.2.6 翅片厚度和翅片数对散热性能的影响分析 46-48 3.2.7 翅片高度和翅片数对散热性能的影响分析 48-49 3.2.8 翅片顶端与底端厚度对散热性能的影响分析 49-51 3.2.9 最优化散热器结构设计 51-52 3.3 本章小结 52-53 第四章 半导体制冷系统强化传热实验分析 53-70 4.1 实验目的 53 4.2 实验方法及实验装置介绍 53-58 4.2.1 实验方法 53-54 4.2.2 实验装置介绍 54-58 4.3 实验结果和数据分析 58-68 4.3.1 自然对流散热与系统制冷性能关系 58-59 4.3.2 散热风扇功率与系统制冷性能关系 59-60 4.3.3 散热器结构对制冷系数的影响 60-62 4.3.4 制冷器功率对系统制冷性能的影响 62-64 4.3.5 冷却水温度与系统制冷性能的关系 64 4.3.6 热交换装置对系统制冷性能的影响 64-65 4.3.7 导热硅胶对系统制冷性能的影响 65-67 4.3.8 半导体制冷最优化散热方式分析 67-68 4.4 本章小结 68-70 结论与展望 70-72 1、本文工作总结 70 2、未来工作的建议与展望 70-72 参考文献 72-77 攻读硕士学位期间取得的研究成果 77-78 致谢 78-79 附件 79
|
相似论文
- 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
- 基于非点源污染控制的土地利用优化途径研究,X24
- 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
- 化工建设公司人力资源管理研究,F426.7
- 城乡统筹背景下重庆市农业产业结构优化研究,F327
- 某舰炮转弹机非线性结构动力学分析及优化设计,TJ391
- 齿轮式脉动无级变速器改进与结构优化设计,TH132.46
- 齐鲁银行网上银行产品结构优化与营销策略,F832.2
- 某重型车驱动桥壳的静动态特性分析与评价,U463.218.5
- 江门不锈钢产业优化与发展模式研究,F224
- 典型精冲凸模的失效分析及结构优化,TG385.2
- 满液式太阳能蒸汽发生器的结构设计及传热研究,TK124
- 中央空调系统机组能效预测模型的研究,TU831.4
- 管内对流换热强化的数值模拟,TK124
- 西安市环城游憩带旅游地空间布局研究,F592.7
- 优化我国农业投资主体结构研究,F323.9
- 女子贴体瑜伽运动裤结构的研究与优化设计,TS941.2
- 小水线面双体船结构疲劳分析及典型节点优化研究,U674.951
- 小型化像增强器系统的研制及其制冷性能的研究,TN144
- 温控高精度大范围连续可调光纤延迟线的研究,TN929.11
- 某减速器结构分析与优化,TH132.46
中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 制冷工程 > 制冷机械和设备 > 制冷设备 > 热交换及其设备
© 2012 www.xueweilunwen.com
|