半导体制冷热端的分析与实验研究

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1、南昌大学硕士学位论文半导体制冷热端的分析与实验研究姓名：蔡德坡申请学位级别：硕士专业：制冷及低温工程指导教师：陈杨华20100608摘要PIIflltIIllrllrIIllrllllllrfrrrrlllirfIllf、I1746309半导体制冷作为-l-]新兴发展起来的制冷技术，是一种有良好发展前景的制冷方式。但由于半导体材料、热端散热和电源等方面的影响，致使半导体制冷技术的应用和发展受到了极大限制。在总结前人研究的基础上，着重对热端的散热问题进行理论分析和实验研究。本文首先对半导体制冷技术做了简

2、要介绍，并对半导体制冷的最佳特性和制冷工况设计进行了分析。针对半导体制冷效率受到散热端散热效果的影响这一问题，研究出一种采用吸热和散热分离的高效散热系统，在该系统中冷却介质不断将热量从半导体热端吸热后带出，再通过散热器将热量散发出来，使介质冷却后继续回到半导体热端吸热如此不断循环，使半导体的制冷效率得到提高。该系统采用循环介质从半导体表面直接吸热，以获得良好的传热效果。通过实验方法寻求包括水在内的传热性能好的液体循环介质，以使散热系统高效稳定运行。通过本文的研究，选择合适的循环介质和循环路线(循环管路

3、的排列方式，散热片上面管路的分布等等)。设计出传热效率高的散热片(包括肋片的形状，面积，材料等等)选择出结构紧凑换热效率高的散热器和输送液体泵。关键词：半导体制冷散热强度制冷性能实验研究AbstractABSTRACTAsanewkindofdevelopingrefrigerationtechnology,semiconductorrefrigerationisaperspectiveformofrefrigeration．Butthefactorofsemiconductormaterial，he

4、attransgeratthehotsidewiththeout，theconomicalandtechnicalpropertiesofthepowersourceresisteditsfurtherapplicationanddevelopment．Insummingup，basedonpreviousstudies，focusingonthehotsideheatdissipationtheoreticalanalysisandexperimengtalresearch．Frist，semico

5、nductorrefrigerationtechnologywasintroducedbdefly．Then，theoptimumperformanceanddesignofrefrigerationmodeofitswereanalyzed．Semiconductorrefrigerationefficiencyforcoolingbythecoolingsideeffectofthisproblem，developedaheat-absorbingandheatusingefficientsepa

6、rationofcoolingsystem，thesystemwillcontinuetoheatthecoolingmediumsideabsorbsheatfromthesemiconductorheatoutlater,andthenthroughefficientheatradiatorwilldistributethemtomediaaftercoolingtocontinuetoretumtothesemiconductorcycleofhot．sideheat-absorbingsuch

7、aconstant，SOthatthesemiconductorcoolingmoreefficient．Thesystemusescirculatingmediumabsorbsheatfromthesemiconductorsurfacedirectlyinordertoobtaingoodheattransfereffect．Byexperimentalmethods，includingwater,includingheatseekinggoodperformanceliquidcirculat

8、ingmedium，SOthatstableoperationandefficientcoolingsystem．Throughthestudyofthepaper,choosetheappropriatecycleofmediaandacircularroute(circulararrangementofpiping，heatsinkabovethedistributionpipe，etc．)．Designaheat—efficientheatsink