本發(fā)明涉及熱沉,特別涉及一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法、系統(tǒng)、設備及介質。
背景技術:
1、熱沉應用于半導體加工、高功率電子設備、激光技術和航空航天等高技術領域,其作為熱傳導介質擁有高效的散熱能力。菱形熱沉在使用時,液冷水泵驅動冷卻液流經(jīng)熱沉,吸收熱沉上的熱量,從而降低熱沉的溫度,達到散熱需求。
2、現(xiàn)有技術中,菱形熱沉因參數(shù)較多,在設計過程中沒有一個明確的設計思路,只能通過反復仿真和實驗來獲得較為滿意的參數(shù),中間費時費力,仍然無法獲得表現(xiàn)優(yōu)秀的參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn),壓力損失和表示換熱性能的等效底面平均對流換熱系數(shù)作為反映熱沉散熱性能的兩個重要指標,受菱形熱沉的多個參數(shù)影響。
3、故而,如何快速獲取菱形熱沉的設計參數(shù)使得設計的菱形熱沉在冷水泵能提供的壓力范圍內滿足散熱需求,是亟待解決的重要問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實施例提供一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法、系統(tǒng)、設備及介質,可以解決現(xiàn)有技術中,無法快速獲取菱形熱沉的設計參數(shù)使得設計的菱形熱沉在冷水泵能提供的壓力范圍內滿足散熱需求。
2、本發(fā)明實施例提供一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,包括以下步驟:
3、設計菱形針齒銅熱沉,所述菱形針齒銅熱沉中的菱形散熱翅片四周設有用于通過冷卻液的流道;通過水泵將冷卻液送入流道;將菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度輸入用于表示冷卻液壓力損失程度的壓力損失模型,獲得菱形針齒銅熱沉的壓力損失;將菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度輸入用于表示換熱能力的底面等效對流換熱系數(shù)模型,獲得菱形針齒銅熱沉的底面等效對流換熱系數(shù);當菱形針齒銅熱沉的壓力損失不高于水泵輸送的壓力值并且底面等效對流換熱系數(shù)不小于設定的換熱能力值時,將獲取所述壓力損失與所述底面等效對流換熱系數(shù)所使用的菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度作為菱形針齒銅熱沉的設計參數(shù)。
4、進一步地,所述壓力損失模型p,公式為:
5、
6、其中,l表示菱形散熱翅片的菱形邊長,h表示菱形高度,w表示流道寬度,θ表示菱形攻角。
7、進一步地,所述底面等效對流換熱系數(shù)模型htc,公式為:
8、
9、其中,l表示菱形散熱翅片的菱形邊長,h表示菱形高度,w表示流道寬度,θ表示菱形攻角。
10、進一步地,所述菱形高度為菱形散熱翅片頂部到流道底部的垂直距離。
11、進一步地,所述菱形攻角為冷卻液流入每個散熱單元時,將冷卻液分流的菱形散熱翅片的一角對應的角度。
12、進一步地,所述流道寬度為相鄰兩個菱形散熱翅片的菱形邊長相互平行時,兩個菱形邊長之間的距離。
13、本發(fā)明實施例提供一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計系統(tǒng),包括:
14、菱形針齒銅熱沉設計模塊,用于設計菱形針齒銅熱沉,所述菱形針齒銅熱沉中的菱形散熱翅片四周設有用于通過冷卻液的流道;通過水泵將冷卻液送入流道;
15、壓力損失獲取模塊,用于將菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度輸入用于表示冷卻液壓力損失程度的壓力損失模型,獲得菱形針齒銅熱沉的壓力損失;
16、換熱能力獲取模塊,用于將菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度輸入用于表示換熱能力的底面等效對流換熱系數(shù)模型,獲得菱形針齒銅熱沉的底面等效對流換熱系數(shù);
17、參數(shù)設計模塊,用于當菱形針齒銅熱沉的壓力損失不高于水泵輸送的壓力值并且底面等效對流換熱系數(shù)不小于設定的換熱能力值時,將獲取所述壓力損失與所述底面等效對流換熱系數(shù)所使用的菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度作為菱形針齒銅熱沉的設計參數(shù)。
18、本發(fā)明實施例提供一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法、系統(tǒng)、設備及介質,與現(xiàn)有技術相比,其有益效果如下:
19、使用用于表示冷卻液壓力損失程度的壓力損失模型建立菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度與壓力損失的函數(shù)關系,并使用用于表示換熱能力的底面等效對流換熱系數(shù)模型建立菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度與散熱能力的函數(shù)關系。
20、當菱形針齒銅熱沉要正常工作時,需同時滿足壓力損失不高于水泵輸送的壓力值并且底面等效對流換熱系數(shù)不小于設定的換熱能力值,即讓設計出的菱形針齒銅熱沉在液冷水泵能提供的壓力范圍內滿足散熱需求;此時,在滿足條件的情況下使用的菱形散熱翅片的菱形邊長、菱形高度、菱形攻角和流道寬度就是設計菱形針齒銅熱沉所需要的參數(shù)。最終避免了反復的仿真實驗多次設置菱形針齒銅熱沉的參數(shù)去滿足散熱需求而浪費時間,能夠快速獲取菱形針齒銅熱沉的設計參數(shù)使得設計的菱形針齒銅熱沉在冷水泵能提供的壓力范圍內滿足散熱需求。
1.一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權利要求1所述的一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,所述壓力損失模型p,公式為:
3.如權利要求1所述的一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,所述底面等效對流換熱系數(shù)模型htc,公式為:
4.如權利要求1所述的一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,所述菱形高度為菱形散熱翅片頂部到流道底部的垂直距離。
5.如權利要求1所述的一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,所述菱形攻角為冷卻液流入每個散熱單元時,將冷卻液分流的菱形散熱翅片的一角對應的角度。
6.如權利要求1所述的一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計方法,其特征在于,所述流道寬度為相鄰兩個菱形散熱翅片的菱形邊長相互平行時,兩個菱形邊長之間的距離。
7.一種菱形針齒銅熱沉的參數(shù)設計系統(tǒng),其特征在于,包括: