密封式电子设备热设计与仿真-研究

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1、ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）ThermalDesignandSimulationonSealedElectronicEquipmentCandidate:QiaoYuSupervisor:Prof.TanDingzhongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:April,2015Date

2、ofOralExamination:June,2015University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规

3、定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日密封式电子设备热设计及仿真研究摘要

4、随着电子技术的迅速发展，尤其是自半导体技术问世以来，大功率、集成化的电子器件被广泛应用在电子设备中，使得电子设备的热流密度急剧增大，温度迅速升高。而高温是目前造成电子器件失效、设备故障的主要原因之一，严重影响了电子系统的可靠性。对于在恶劣环境中工作的电子设备，往往采用密封方式，高温对于该类设备造成的影响更为严重，对电子设备进行合理有效地散热设计已经成为保障其正常工作的关键。因此，对电子设备热分析、热设计技术进行研究，显得尤为重要。论文对热分析、热设计技术进行了研究和分析，研究了目前常用的热分析方法及散热方式，对热分析的基本理论进行了研究，并针对密封式电子设备进行了热分析与热设

5、计，提出了具体的散热方案并进行了仿真分析。本文对电子设备的工况及热设计要求进行了研究，对主要的发热器件进行了分析并计算其耗散功率；对整机的初始模型进行了仿真分析，同时进行了整机热源分析及热电模拟网络分析；根据分析结果，确定了对主要发热器件安装热管散热器及导热板，对整机采取强迫风冷冷板的散热方案；建立了肋片传热的数学模型并进行推导，对肋片传热过程进行了数值模拟，分析了肋片尺寸对散热的影响，并结合专业热分析软件Flotherm中的优化模块对CPU肋片散热器进行了优化设计；对热管散热的原理进行了研究，设计了热管散热器并进行了仿真分析；对风冷冷板进行了研究，设计计算了风冷冷板的尺寸，

6、并选择了风机的类型及型号，对风冷冷板进行了仿真分析；对DSP芯片、MOS管及整流器设计了导热板散热措施，并进行导热板的设计计算，通过导热板仿真分析对设计计算结果进行了验证；对机箱整体进行仿真分析，分析结果表明散热方案是可行的。关键词：电子设备；热分析；热设计；Flotherm哈尔滨工程大学硕士学位论文密封式电子设备热设计及仿真研究ABSTRACTAlongwiththerapiddevelopmentofelectronictechnology,especiallysincetheemergenceofsemiconductortechnology,high-powerint

7、egratedelectroniccomponentshavebeenwidelyappliedinelectronicequipment,becauseofwhichtheheatflowdensityrisesdrasticallyandthetemperaturealsoincreases.Hightemperaturewhichisoneofthemajorreasonforthefailureofelectroniccomponentsandequipmenthasseverelyimpact