[发明专利]一种强化散热装置

说明书

本发明涉及电子元器件散热技术领域，具体公开了一种强化散热装置，包括基板、多列安装在基板上的翅片组件、以及位于翅片组件上且与基板配合形成中空腔室的盖板；每列所述翅片组件包括多组翼型翅片；所述翼型翅片的横截面为NACA翼型截面，所述翼型翅片的肋型为不等截面肋；所述翼型翅片横截面的面积由远离基板一侧向靠近基板基板一侧依次递增。

技术领域

本发明涉及电子元器件散热技术领域，更具体地讲，涉及一种强化散热装置。

背景技术

在正常工作期间，电子器件产生的热量必须消散，以防止结温超过其设计工作温度，从而导致性能抑制和可靠性下降。增强对流换热的方法，主要包括：增大提高湍流程度、增加换热面积、改善流体的热物理性质等。尤其是现在倾向于功率密度增加的更紧凑的设备，由于热流密度较大，散热装置一般都需要设置翅片来增大换热面积。

采用传统的强化传热技术，在通道加热面上使用各类变形肋片，常见的包括平直肋片、波纹肋片、针状肋片等以及采用多孔介质等措施会导致流阻增加，从而降低了综合热工水力系数。而增加表面积，利用紧凑型翅片等，在增加表面积同时还增加了材料消耗量和加工复杂程度，使得成本增加，提高平直肋片的高度增加来增加散热表面积会造成肋效率降低，同时由于肋片的厚度通常比较薄，顶部的换热能力并不佳，肋效率低。

专利CN110198615B描述了一种辐射状的肋片阵列结构，使用了平直肋片组成了一条逐渐扩大的流道，并且在流动方向上根据流道宽度增加了肋片数量。该设计可通过增多的肋片，打破了肋片表面逐渐增多的边界层，从而提高散热性能，但是问题在肋片形状不规则，无法将整个有效散热区域都利用上。此外，通道越靠近进口，肋片稀疏，由此散热能力也会大幅降低，会形成热点，然而在越靠近出口时，肋片越密，压降同时也会增大。

尤其对于航空机载电子设备散热，因高空压力小，风机产生的风量也比较小，现有的航空电子设备散热翅片都是平直翅片或者等截面针翅，同时对于散热翅片所需性能的结构参数的选择没有现有的经验公式，无法比较直观的选择最适合的结构参数，所以亟需一种风阻小、肋效率高同时具备轻量化的散热翅片。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种强化散热装置；旨在解决现有技术翅片结构风阻大，肋效率低以及无法获得翅片性能参数的问题。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种强化散热装置，包括基板、多列安装在基板上的翅片组件、以及位于翅片组件上且与基板配合形成中空腔室的盖板；

每列所述翅片组件包括多组翼型翅片；

所述翼型翅片的横截面为NACA翼型截面，所述翼型翅片的肋型为不等截面肋；所述翼型翅片横截面的面积由远离基板一侧向靠近基板基板一侧依次递增。

在一些可能的实施方式中，多列翅片组件呈等间距叉排分布，相邻两列翅片组件之间的间距为A；

每列中的翼型翅片呈等间距分布，相邻两组翼型翅片之间的间距为D。

在一些可能的实施方式中，所述翼型翅片远离基板一侧的长度为x，所述翼型翅片靠近基板一侧的长度为y,其中x＜y；所述翼型翅片的肋高为h。

在一些可能的实施方式中，所述基板呈矩形结构，其长度为L；多列翅片组件呈基板的长方向设置。

在一些可能的实施方式中，所述基板与翼型翅片满足关系式(1)和(2)；

其中，

j为传热因子；

f摩擦因子。

在一些可能的实施方式中，每组所述翼型翅片在冷却介质流动方向所在平面上的投影呈直角梯形；