[发明专利]一种散热系统设计方法

权利要求书

1.一种散热系统设计方法，其特征在于，所述设计方法步骤如下：

步骤一，利用公式M＝Q/[C_P*(△T₁+△T₂)]初步估算散热系统风量，其中M为空气流量(kg/s)；Q为换热量(kW)；C_P为空气定压比热(kJ/kg℃)；△T₁为热交换引起的空气温升(℃)，△T₁＝0.025*Q+32.5；△T₂为风扇做功引起的空气温升(℃)，△T₂＝0.963*(0.1*Q)^0.4872；

步骤二，根据估算的散热系统风量、散热量、水温、环境温度进行散热器、风道和进、排气百叶窗的设计以及风扇的选型；

步骤三，根据风扇的选型结果，对风扇进行气动性能仿真，并将仿真结果与台架试验测试数据对比，在同样的风量下，当(△P₂-△P₁)/△P₁≤±5％时，认为风扇气动性能仿真精度满足要求，进行下一步；否则修改风扇建模参数、重新划分网格、调整网格间隙和调整计算模型方法来重新进行气动性能仿真，直至风扇气动性能仿真精度满足要求；其中，△P₁为台架试验测试的风扇进出口静压差，△P₂为仿真计算的风扇进出口静压差；

步骤四，构建散热系统三维模型，设置边界条件，进行环境温度为35℃的CFD散热系统流场仿真计算风量；其中，散热器采用多孔介质模型；

步骤五，根据步骤四仿真计算的散热系统风量修正步骤二中散热器、风道和进、排气百叶窗的设计以及风扇的选型结果，同时根据流场计算的速度和压力可视化分布图，优化流场结构；

步骤六，根据优化后的散热系统结构，重新进行流场仿真计算，再由最新计算的风量进一步修正散热系统各个结构的设计或选型，通过多次迭代，直到满足要求。

2.如权利要求1所述的散热系统设计方法，其特征在于，所述边界条件为：以风扇为基准点设置旋转坐标系，散热系统进口相对压力为0、出口绝对压力为0并给定风扇转速。

3.如权利要求1所述的散热系统设计方法，其特征在于，所述步骤四中计算选用k-ε双方程湍流模型、标准壁面函数。

4.如权利要求1所述的散热系统设计方法，其特征在于，所述步骤二中散热器采用热平衡台架试验数据拟合关联式进行设计计算。