摘要：拓扑优化技术已成为高性能散热结构的有效设计手段,典型散热结构优化结果常呈现出细小特征繁多、拓扑构型复杂等特点。然而传统拓扑优化方法由于设计结果难以导入到CAD系统和/或结果边界不清晰、不光滑,在对散热结构细小特征进行精确模型重构时存在很大的困难;特征驱动法、移动可变形组件法等能与CAD系统无缝衔接的新兴拓扑优化方法因具有初始布局依赖性,极难用于设计拓扑构型复杂的散热结构。鉴于此,借助仿生拓扑优化方法的树状分支结构层次生长技术,为散热结构的特征驱动优化提供合理的初始布局,发展出一种新型的自适应特征驱动法。该方法为尽可能扩大设计空间以获得更优异的结果,利用两个B样条曲线函数构建出具有足够变形能力的可弯曲特征;为在优化过程中反映仿生树状分支结构的层次关系,基于映射思想将分枝特征的起点创新性地定义于主枝特征的参数域内。以结构散热弱度最小化为优化目标,以给定的高导热材料体积分数为约束,对不同边界条件下的散热结构进行拓扑优化。数值算例表明,所提自适应特征驱动法能够使用相对很少的设计变量得到边界清晰光滑且性能优异的散热结构设计结果。

摘要：针对混合动力汽车用DC-DC和IPU的已有散热结构散热效果差,导致DC-DC和IPU在使用过程中温升高,从而影响混合动力系统的稳定性和可靠性的问题,根据传热学的质量、动量和能量守恒方程,建立DC-DC和IPU散热结构的三维非稳态散热模型,采用计算流体力学(CFD)方法,对DC-DC和IPU散热系统的流场和温度场进行数值模拟仿真分析。在此基础上,根据传热学理论设计了DC-DC和IPU散热结构的优化方案,并对优化方案的散热效果和温升进行了仿真分析与实验研究,结果表明该优化方案实现了DC-DC和IPU的良好散热,有效降低了温升,满足了混合动力汽车对DC-DC和IPU的使用要求。

摘要：工程实际中存在不同的散热需求,合理选择散热性能描述指标,是实现散热结构最优设计的关键。以密度法为基础,针对典型的均匀生热及非均匀生热工况,分别以散热弱度、算术平均温度、几何平均温度、温度梯度及温度标准差五种散热结构拓扑优化目标函数进行计算。通过比较最优结构中的平均温度、最高温度、温度梯度、温度标准差和散热弱度等温度特征指标,总结得出各目标函数对不同工况的适用性,以便在实际工程应用时,在高导热材料给定的条件下,快速准确地选择出具有针对性的目标函数,设计出符合实际工程要求的散热效果最佳的散热通道。

摘要：以混合动力车用镍氢电池为研究对象,利用计算流体动力学分析软件对现有电池组的散热结构进行了流场和温度场的仿真分析,研究结果表明现有电池组的温度场均匀性较差。通过调整挡板及电池的位置、改变电池倾斜角度和电池的间距、施加挡风结构、包覆保温层等方法改善了电池组冷却气流分布和电池组温度场均匀性,其中包覆保温层的效果最好。为混合动力车用镍氢电池热管理的设计提供了依据。

摘要：本文在对功率型半导体照明灯具(LED)散热方式进行总结的基础上,分别针对两种典型散热结构,条形散热器和太阳花形散热器实际工作时的温度及周围流场分布进行热解析,通过与实测最高温度的比较,验证了本文所用数值模型和分析方法的正确性.通过对散热结构流场和温度场的分析,找出了原始设计方案的不足并提出改进方案,数值模拟结果显示优化结构可以大大降低灯具的工作温度,同时减轻灯具结构的重量.在此基础上,针对太阳花形散热器,构造了以散热结构重量为目标,以翅片几何参数为设计变量,以最高温度为约束的优化模型,基于参数化建模方法,对散热器结构参数进行了优化设计,给出了满足行业规范要求的散热器最优结构参数设计的图表和拟合曲线,为LED灯具散热器结构的工程设计提供了建议.

摘要：为了解决蓄电池式地下装载机由于电池组容量大、工作时间长而引发的发热严重问题,建立了电池组生热与散热数学模型,研究了常规循环工况以及1 C充放电情况下电池组的散热效果,分析了出风口位置、出风口尺寸和隔板间隙宽度等散热结构对电池组散热特性的影响。结果表明:当电池组处于1 C持续充放电情况时,电池组的最高温度达到了63℃;出风口在第3层电池组的左右两侧时,这层的电池组散热效果最佳,但是其他两层电池组散热效果并没有明显改善;当隔板间隙宽度为10 mm、出风口长度为800 mm时,电池组整体散热效果最佳,最高温度降低了7.7%。

摘要：基于目前国产处理器的瘦客户机整机功耗相对较高,利用常用的无风扇散热的被动散热方式在整机散热性能方面稍显不足,尤其是存在散热死区,从而设计了一种基于飞腾四核处理器的瘦客户机。该瘦客户机采用双散热模组设计,采用4个进风道和2个出风道设计,使得机体内部无散热死区,实现整机超强的散热性能。温度测试数据表明:在25℃环境中,机器满负荷工况运行时,机体内各测试点的温度均在52℃以内,满足所有元器件的工作温度要求;同时,机器箱体外表面温度低于36℃,用户体验感良好。

摘要：锂离子电池散热良好可防止电池过快老化或热失控原因造成寿命缩短。设计电池风冷散热结构,该结构结合串行与并行风道的优点,优化散热效果及风道的空间占比。通过ANSYS FLUENT软件对风道的散热效果进行仿真建模及分析,10 C倍率中最大温差控制在9.8 K以内。与传统并行风道相比,增加两组辅助散热孔后最高温度降低6.3 K,增加气体引流板后,改善流场均匀性,将最大温差缩小到5.9 K。该模型相比于串行风道温度更均衡。

摘要：磁力耦合器(简称磁耦)通过永磁体磁场在导体中产生涡流来实现转矩与转速的传递,而涡流损耗将使永磁体温度升高。当温升高于永磁体退磁温度时将导致永磁体不可逆退磁,使磁耦失去工作能力。设计了一种外转子为永磁转子而内转子为铜套转子的磁耦。通过ANSYS进行电磁仿真分析,得到输出转速及转矩与耦合长度的变化关系;通过对涡流损耗进行理论分析与仿真计算,验证了永磁体极数及气隙长度对涡流损耗的影响,并设计出一种包括散热翅片及离心式风扇的散热结构。通过Flow Simulation仿真分析,验证了散热结构对磁耦的散热作用,可保证永磁体在其工作范围内长期稳定运行。

摘要：介绍了混合电路中功率芯片典型散热结构及其热阻的数学计算方法,以及运用Icepak热仿真软件对散热结构建模并对其热阻进行计算的过程。对计算结果进行了验证,并运用仿真软件建模求解的方式,得到各典型散热结构的热阻数据。