新型驱动器散热器散热性能仿真与优化

　　电子元器件的发热与温控问题是电工电子设备常见的难题之一。国际上通常的做法是加装散热器以控制温度的升高。受设备结构及工作性质的限制，某些电子元器件的散热器无法按理想结构实现预想的散热要求，如某些散热器不宜加装风扇等，由此更降低了散热器的散热能力，进而影响到系统工作性能乃至相关元器件的寿命。因此，散热器的理论分析、。其中（b）中标注尺寸的深色区域为驱动器导热面（加装导热铜片）与散热器采用导热硅胶粘接位置，即热源位置。另一方框为制动器固定位置。制动器工作时，驱动器停止工作。由于制动器工作时间很短，其热流量对散热器温度场影响很小，的底面，除热源区域为单向流入面外，其余均为绝热面，即热源内区域其中，U0为来流速度。热源外区域同边界I. 2数学模型2.1微元体三维温度场的数学描述根据Fourier导热定律，如所示的圆柱坐标系中任一微元体三维瞬态温度场的导热偏微分方程为乓+iA间+斗dT其中1一材料导热系数；T一物体温度（K）；Pv―物体的内热源（W+m-3）；v一物体质量密度（kg.m-3）；c一材料定压比热（J.kg-1.K-1）。

　　转化为直角坐标系后的方程为：r热流均单向流出其中，《―表面对流换热系数（W.m-2.K-1）；Tr一表面温度（K）；一环境介质温度（K）。

　　初始条件2.3散热器温度场求解的有限元法从上述温度场微分方程及边界条件中导出其有限元求解方程的方法有两类，其一是通过寻找热传导方程和边界条件对应的能量泛函，使泛函取极值来推导有限元方程；其二是通过使热传导方程和边界条件取加权残值为零来近似导出。本文采用基于加权残值Galerkin方法的非线性热传导分析工具Marc分析计算散热器温度场。

　　2.3.1有限元离散用有限单元将连续区域离散后，每个单元内的温度分布可近似表示为其中N―温度在单元体内变化的插值函数向量；T一时变单元节点温度向量。

　　由于代（4）入（1）后方程右端通常非零，而等于残值尺其中，一通用变量（u，v，w，T）；一广义扩散系数；Pv―广义源项。

　　可采用基于有限差分法的有限体积法对方程（1）进行数值分析。其中，对流-扩散项的离散格式采用乘方格式，其线性方程组及相关参数见