泡沫鎂散熱器強制對流散熱性能模擬研究

李賢昌，張瑛，王芳（太原科技大學，山西太原030024）

·試驗研究·

泡沫鎂散熱器強制對流散熱性能模擬研究

李賢昌，張瑛，王芳
（太原科技大學，山西太原030024）

通孔泡沫鎂合金因其比表面較大且金屬骨架的導熱系數大，兼具強度、硬度高等特點，有望成為散熱器的核心材料，以解決電子產品的散熱問題。本文通過數值模擬的方法對泡沫鎂合金散熱器在強制對流下的散熱情況進行探討。結果表明，泡沫鎂散熱器散熱效果優于傳統散熱器。其結構參數對其散熱性能影響較大，表面傳熱系數、壓降都隨孔隙率、孔徑的增大而減小，但其綜合散熱性能卻隨著孔隙率、孔徑的增大而增大。

泡沫鎂；散熱器；強制對流

現如今，高集成電子產品在其運行過程中會產生大量的熱，如果這些熱量不能夠及時散掉，就會在其核心部件周圍聚集，影響其性能，所以電子產品的散熱問題成為制約其快速發展的主要因素。而泡沫鎂因其比表面較大且金屬骨架的導熱系數大，有望成為散熱器的核心材料，解決電子產品的散熱問題[1-3]。

本文針對泡沫鎂復雜的三維網狀結構，提出一種簡化幾何模型，在此基礎上計算泡沫鎂的有效熱導率。同時在此幾何模型上，模擬泡沫鎂散熱器在強制對流下的散熱情況，并用實驗驗證，以期了解泡沫鎂散熱器強化散熱的機理，推動電子產品的快速發展。

1 幾何模型

1.1 單胞幾何模型

根據前人提出的立方體幾何模型，在一定程度上將各項……