平板式振荡流热管应用于大功率LED散热研究

摘要

本文课题是:“平板式振荡流热管应用于大功率LED散热研究”。在电子技术迅猛发展的今天，各种电子元件呈现出向高速、高频和集成电路的密集化以及小型化的方向发展，使得单位面积内器件的热流密度飞速增高，甚至已经到MW/m2和以上的数量级，对此，我们就迫切需要一种新型的技术来解决散热问题，尤其是高热流密度的。振荡流热管(pulsatingheatpipe，PHP)就是在这样一个时刻应运而生。振荡流热管首先是由Akachi在上个世纪的九十年代初提出的。它是一种尖端、效率高、可用于有限空间内、高热流密度下的传热元件，具有体积比较小、虽然结构略微简单却传热性能良好的优点，受到各国学者的普遍关注。但实际上振荡流热管的运行机理相当复杂，受到多方因素的影响，其内部存在着许多错综复杂的汽液两相流动和传热现象，因此，振荡流热管的可视化实验中理论与数值分析一直是人们研究的热点。另外振荡流热管技术在制冷、余热回收方面的应用也是近年研究的趋势。本文作者将介绍振荡流热管的结构特点、工作原理，在综述国内外振荡流热管技术的文献基础上，分析指出振荡流热管技术未来的发展方向和亟待解决的问题，分析振荡流热管的工作原理。本文主要对各种LED散热器进行分析，找出板式振荡流热管应用的难点，并分析其可行性。研究了平板式振荡流热管的热性能影响因素，并对常见的翅片式散热器进行实验，得出其初始散热量较低的结论，在此基础上，提出了一种结构的平板式振荡流热管，并对其基座、粘结材料、平板热管的尺寸及加工方法和难点进行了分析和选取。最后确定了采用对不同工质、充液率、翅片数量进行正交法的实验方案。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 LED灯的优点

1．3 振荡流热管的工作原理及其散热应用

1．3．1 振荡流热管的工作原理

1．3．2 振荡流热管的散热应用

1．4 振荡流热管在国内外的研究动态

1．5 本文拟解决的问题及研究意义

第2章 传统LED散热器的研究

2．1 引言

2．2 对流散热

2．2．1 自然对流散热

2．2．2 强制对流散热

2．3 辐射散热

2．4 相变散热

2．5 本章小结

第3章 常用强化LED散热的方法

3．1 使用导热性能良好的粘接材料

3．2 采用倒装焊的加工工艺

3．3 使用散热器

3．3．1 增大散热器的散热面积

3．3．2 采用导热性能好的材料作散热器

3．3．3 强制外加式风冷

3．3．4 其他散热方式

第4章 板式振荡流热管的热性能研究

4．1 实验系统简介

4．2 实验结果分析

4．2．1 实验计算式

4．2．2 实验现象及分析

4．3 结论

第5章 一种LED散热器的实验方法

5．1 散热对象的选择

5．2 对常见大功率LED散热器的实验研究

5．3 一种LED散热器的结构

5．4 散热器的实验方案

5．4．1 实验台

5．4．2 实验方法

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢