网络化微通道散热器的设计仿真与温度控制

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1、摘要随着电子芯片主频不断提高及其组装尺寸的逐步小型化，以及多芯片高密度组装和多核芯片的发展趋势，芯片工作产生的巨大热量己成为制约电子设备热可靠性提高的瓶颈。因此，研究体积小、换热效率高，并可将立体组装内部热量带出的换热器具有广阔的应用前景。本文在此背景下，提出了一种新型的网络式微通道散热器结构：并以微流体的流动和对流换热理论为基础，运用网络拓扑关联矩阵，建立了该散热器的流量平衡方程和热量平衡方程的矩阵表达模型；仿真计算得到系统每条管道两端的压差和管道连接点处的温度分布；通过大量实验，发现系统两端进出口压差和出口温度

2、的实验结果与仿真计算吻合较好，证实了网络化建模方法的可行性，可作为大规模、分布式、小体积网络换热器设计的理论指导。最后，将本文提出的散热器应用于天线面板，针对其温度分布的特点，设计了相应的网络式连接方式，并应用模糊控制理论实现系统温度控制。关键词：网络式微通道散热器热控技术AbstractWitllconstantdevelopmentoftheelcctroulcchip’smainfrequency,gradualminiaturizationofitspackaging,aswellasthedevelopm

3、enttendencyofmulti-chip’sllie,hdensitypackagingandmulti-corechip．thelargeheatthatthechipgenerateshasbggomethebottlenecLwhichrestrictsimprovingheatreliabilityoftheelectronicdevice．Accordingly,theresearchontheheatsinkthatissmall—sized,highworkingefficiencyandmay

4、takeouttheheatinsideofthethree-I)packagingwillhavewideapplicationprospect．Inthispaper,anewtypeofnetworkmicrochannelheatsinkisdesigned．Basedonmicro—fluid’Sflowandconvectionheattransfertheory,bYusingnetworktopologicalincidencematrix．flowbalanceequationandheatbal

5、anceequationofthisheatsinkarebuik．Thepressuredifferencebetweenbomsidesofeverychannelandthetemperatureofeveryjointofchannelsareworkedoutbysimulation．Byagreatdealofexperiments，itisfoundthattheexperimentresultsofthepressuredifferencebcBveenbotllsidesoftheheatsink

6、systemandthetemperatureofsystem’soutletareconsistent诚ththesimulationresults．Therefore．itiSdemonstratedthatthenetworkmodelingmethodisfeasible，anditsuppliesamethodfordesigninglarge-scale，distributedandsmall-sizednetworkheatsink．Atlast,theheatsinkisappliedinanten

7、napanel．Aimingatitstemperaturedistributingcharacteristic，thecorrespondingnetworkconnectionwayisdesigned,andfuzzycontroltheoryisusedtocontrolsystem’Stemperature．Keywords：NetworkMieroehanneiHeatsinkHeatcontroltechnology西安电子科技大学学位论文独立性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下

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