s型流道液冷冷板性能的分析和结构优化

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1、摘要

2、IIIIIIIIlUIlllillllIIllIIllIY2380542本文研究了S型流道液冷板的流固耦合传热仿真技术，根据散热芯片散热的要求，设计了两种不同流道结构的液冷冷板，并对其进行理论以及仿真分析。为了提高冷板的散热性能，使用iSIGHT-FD优化软件对所设计的液冷冷板参数进行优化。本文主要工作如下：首先，在对热设计理论基础进行分析和阐述后，根据IGBT模块散热要求，对所需的散热冷板进行结构设计以及理论分析。初步计算了两种不同流道的液冷冷板的散热数据。其次，研究了iSIGHT-FD集成Pro／E、ICEM．CFD、CFX．Pre、CFX．Solver以及CFX．Po

3、st的方法，建立了液冷冷板仿真平台，仿真了改进后的冷板流道的散热性能，与理论分析结果进行比较，验证了仿真软件计算的可靠性，并分析了主要参数对冷板散热性能的影响。最后，研究了拉丁超立方实验设计法解决冷板多目标优化问题的关键技术，使用所选试验优化方法，对所设计的液冷冷板的参数进行仿真优化，并详细分析了试验优化设计流程。通过iSIGHT-FD集成的仿真优化平台，优化得到了24组可选参数组和最佳的流道结构，为冷板结构设计提供指导。关键字：冷板流固耦合传热S型流道优化iSIGHT-FDAbstractThispapermainlystudiesfluid—solidcoupledheatt

4、ransfersimulationtechnologyofS-shapedflowchannelliquidcoolingcoldplate．Accordingtotherequirementsofcoolingchips，twodifferentstructureflowchannelsofliquidcoolingcoldplatearedesignedandthetheoryandsimulationofthemareresearched．Inordertoimprovethermalperformanceofthecoldplate，iSIGHT-FDoptimizati

5、onsoftwareisusedtooptimizedesignparametersofliquid-cooledcoldplate．Maintasksareasfollows：Firstly,structuredesignandtheoreticalanalysisofcoldplateisconductedaccordingtocoolingrequirementsofIGBTmoduleonthebasisofthermaldesigntheory．Thermalperformancesoftwodifferentliquid—cooledcoldplatesarecalc

6、ulatedpreliminary．Secondly,researchingthemethodsofintegratingPro／E，ICEM-CFD，CFX-Pre，CFX-SolverandCFX-PostintoiSIGHT-FD，theliquid-cooledcoldplateintegratedsimulationplatformisestablished．Thecoolingperformanceofthesecondcoldplateissimulatedandcomparedwiththetheoreticalanalysis．Thistestvalidates

7、thereliabilityofsimulationsoftwareandanalysestheinfluenceofmajorparametersonthethermalperformanceofcoldplate．Finally,thekeytechnologyofLatinhypercubeexperimentaldesignmethodtosolvecoldplatemulti-objectiveoptimization，isresearched．Thedesignparametersofliquid-coolingplatearesimulatedandoptimize

8、daccordingtotheselectedoptimizationmethod，andtheoptimizationdesignprocessisanalyzedindetail．Thearticleobtains24groupoptionalparametergroupandthebestrunnerstructurebyintegratedsimulationoptimizationplatformofiSIGHT-FD，andprovidesguidanceforthe