崔万新,等散热器优化设计 分析结果表明三个因子影响最终结果的主次顺序尺寸为:肋厚为3mm,肋长为164mm,肋高为32mm,最 为:肋高影响最大,肋厚次之,肋长影响最小。由于希高温度为7788 望温度越小越好,所以本试验最佳的匹配结果为 C3A1B3,即肋高32mm,肋厚3mm,肋长164mm。 参考文献 243利用正交分析结果进行温度场分析 [1]顾子天.计算机可靠性理论与实践IM]成都:电子科技 由分析结果知道肋厚为3mm、肋长为164mm、肋 大学出版社,1994 高为32mm。利用 FLO THERM软件分析可得到它的2]国防科工委军用标准化中心全国军事装备可靠性标准化 温度场,其Z截面温度等高线云图和速度流场图如图 技术委员会电子设备可靠性热设计手册实施指南[S] 2所示,散热器温度云图如图3所示。 [3]于慈远,于湘珍,杨为民.电子设备热分析热设计热测 试技术初步研究[J」微电子学,200030(5):34 [4]邱成悌,赵悌殳,蒋全兴.电子设备结构设计原理[M 南京:东南大学出版社,2001 [5]白秀茹.典型的密封式电子设备结构热设计研究[J 电子机械工程,2002,18(4):36·37 [6 Andrei G, Fedorov, ViskantaR Three 2 dimensonal conju- gate heat transfer in them cochannel heat sink for electronic packaging[J. htematonal Joumal of Heat and Mass 图2Z截面温度和速度云图 Transter.2000.43:399-415 [7 Weiss J, Langhorst F. The mal analysis of electonic packa- ing[ J]. Australian Electronics Engineering, 1988: 21 [8]徐勇军,鲁世强,胡春文,差温加热的三维温度场有限元 分析[J南昌航空工业学院学报,2004,18(1):39-42 作者简介:崔万新(1976-),男,西安电子科技大学 机电工程学院硕士研究生研究方向为电子设备热设计。 韩宁(1971-),男,西安电子科技大学机电工 程学院教师,工学博士,副教授,主要研究方向为电子 设备热设计及数值传热技术 图3散热器温度云图 3结论 (1)利用 FLO THERM软件可以为电子设备快速 建模,利用有限容积法进行流体计算,并可以得到温度 场、速度场和压力场的分布云图给电子设备的设计工 程师提供参考,大大缩短设计时间。 (2)散热器的设计和优化对温升控制有比较好的 改善,提高了电子设备的可靠性 (3)正交试验的分析结果表明在肋厚、肋长和肋 高这三个因子当中,影响温度效果的主次顺序为:肋高 影响最大,肋厚次之,肋长影响最小,为以后电子设备 的散热器设计提供了依据。 (4)在满足上述条件下的电子设备中,散热器的最佳 c1994-2009ChinaAcademicournalElectronicpUblishingHousealLrightsreservedhttp://nnr.cnki,ner分析结果表明三个因子影响最终结果的主次顺序 为 :肋高影响最大 ,肋厚次之 ,肋长影响最小。由于希 望温度越小越好 ,所以本试验最佳的匹配结果为 : C3A1B3 ,即肋高 32 mm,肋厚 3 mm,肋长 164 mm。 2. 4. 3 利用正交分析结果进行温度场分析 由分析结果知道肋厚为 3 mm、肋长为 164 mm、肋 高为 32 mm。利用 FLOTHERM 软件分析可得到它的 温度场 ,其 Z截面温度等高线云图和速度流场图如图 2所示 ,散热器温度云图如图 3所示。 图 2 Z截面温度和速度云图 图 3 散热器温度云图 3 结 论 (1)利用 FLOTHERM 软件可以为电子设备快速 建模 ,利用有限容积法进行流体计算 ,并可以得到温度 场、速度场和压力场的分布云图 ,给电子设备的设计工 程师提供参考 ,大大缩短设计时间。 (2)散热器的设计和优化对温升控制有比较好的 改善 ,提高了电子设备的可靠性。 (3)正交试验的分析结果表明在肋厚、肋长和肋 高这三个因子当中 ,影响温度效果的主次顺序为 :肋高 影响最大 ,肋厚次之 ,肋长影响最小 ,为以后电子设备 的散热器设计提供了依据。 (4)在满足上述条件下的电子设备中 ,散热器的最佳 尺寸为:肋厚为 3 mm,肋长为 164 mm,肋高为 32 mm,最 高温度为 77. 888 ℃。 参考文献 : [ 1 ] 顾子天. 计算机可靠性理论与实践 [M ]. 成都 :电子科技 大学出版社 , 1994 [ 2 ] 国防科工委军用标准化中心全国军事装备可靠性标准化 技术委员会. 电子设备可靠性热设计手册实施指南 [ S]. 1992 [ 3 ] 于慈远 ,于湘珍 ,杨为民. 电子设备热分析 2热设计 2热测 试技术初步研究 [J ]. 微电子学 , 2000, 30 (5) : 334 - 337 [ 4 ] 邱成悌 ,赵悌殳 ,蒋全兴. 电子设备结构设计原理 [M ]. 南京 :东南大学出版社 , 2001 [ 5 ] 白秀茹. 典型的密封式电子设备结构热设计研究 [ J ]. 电子机械工程 , 2002, 18 (4) : 36 - 37 [ 6 ] Andrei G, Fedorov, V iskanta R. Three 2 dimensional conju2 gate heat transfer in them icrochannel heat sink for electronic packaging [ J ]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2000, 43: 399 - 415 [ 7 ] W eissJ , Langhorst F. Thermal analysis of electronic packa2 ging [ J ] . Australian Electronics Engineering, 1988; 21 (8) : 62 - 641 [ 8 ] 徐勇军 ,鲁世强 ,胡春文. 差温加热的三维温度场有限元 分析 [J ]. 南昌航空工业学院学报 , 2004, 18 (1) : 39 - 42 作者简介 :崔万新 (1976 - ) ,男 ,西安电子科技大学 机电工程学院硕士研究生 ,研究方向为电子设备热设计。 韩 宁 ( 1971 - ) ,男 ,西安电子科技大学机电工 程学院教师 ,工学博士 ,副教授 ,主要研究方向为电子 设备热设计及数值传热技术。 第 4期 崔万新 ,等 :散热器优化设计 9 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net