散热器厚度的分析实验

　　根据分析结果，提出了散热器结构改进的方案。在相同的散热需求下，新结构能节约大约30的材料。数学模型及边界条件设计中散热器芯体的结构散热器沿厚度方向上开有四段百叶窗。散热器芯体结构计算采用三维直角坐标系，空气假定是恒定密度，不考虑辐射传热的影响，假定散热器迎风面的空气速度分布均匀。

计算区域：选取散热器翅片的一个波段作为研究对象，计算区域长为4倍的芯体厚度，前端为1倍芯体厚度，后端为2倍芯体厚度。宽度为波高加上水管短轴长度，高度为一个波距。计算流场区域如所示。

　　计算区域边界条件设定：假定空气温度在300K，水侧入口温度为350K，空气出口条件为压力出口，固体为铝质材料，其他空气侧边界为周期性边界条件。水侧不作为重点考察对象，水系采用速度入口和压力出口，水管短轴对称面采用对称性边界条件。计算模型在STAR－CCM+中完成网格划分，采用多面体网格，生成两层边界层，整体网格数量在3000000左右。

　　指定迭代步数为1500步，收敛残差为0.001，然后用STAR－CCM+求解。来流速度为15m/s时空气侧对流换热系数分布将散热器按照空气来流方向分割，每段百叶窗作为一段，这样散热器芯体被分割为四部分。通过对CFD计算结果分析发现，散热器在厚度方向的前1/2段，其对流换热系数占整段的62以上，且在低流速的状况下会达到更高的比例。