内置热源结构对封闭腔内湍流自然对流传热特性的影响研究

发布时间：2025-06-19 04:04

　　自然对流广泛应用于工程实际中,如电子设备散热、建筑工程、航天系统等领域。随着电子设备不断向多功能、微小体积方向发展,散热问题更加棘手,而自然对流换热以其低能耗、低噪音的优点,成为研究散热问题的主要热点方向。将电子设备散热问题简化为腔内具有内热源的换热问题,是学者们研究电子设备散热问题的主要方法。本文采用数值方法研究了热源几何形状、热源数量、热源位置、热源尺寸、腔体高宽比(H/W)、空气-壁面耦合辐射换热、热源发射率和温度以及三维结构对封闭腔内湍流自然对流的影响,分析了各因素对封闭腔内速度、温度、Nu数、湍流黏度、壁面剪切应力的影响,以期利用该规律为提高电子设备冷却效率提供一定的理论支撑。本文主要工作如下:(1)考虑热源几何形状、热源尺寸(r/H)、热源位置、热源数量、腔体高宽比(H/W)对腔体内湍流自然对流换热影响。结果表明:封闭腔内放置半圆形热源时,热壁面和冷壁面平均Nu数最大;热源尺寸(r/H)逐渐增大,热壁面平均Nu数逐渐降低,热源尺寸增加不利于热壁面与腔体内流体换热;热源位于腔体底部且靠近热壁面附近时,热壁面平均Nu数最低,为50.9;热源位于腔体顶部靠近冷壁面时,热壁面平均Nu...

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图2.1CFD工作流程图

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图3.1封闭腔物理模型示意图

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图3.2y=0.375m水平线上的温度分布

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图3.3含内热源二维方腔网格划分示意图

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本文编号：4050827