基于半导体制冷原理,在半导体热电堆的最优工况下,选择最佳散热方式水冷散热,对小型半导体制冷箱进行设计.使其在最优工况下工作,即可获得较大的制冷量,又可消耗较小的功率,从而降低其功率及成本,使综合效益达到最优状态,从而提高了半导体制冷箱的制冷性能.

针对传统流道静止或转速代入经验公式计算散热系数、难以精确表征大功率永磁偶合器旋转离心水冷温度场分布的难题,提出流固耦合传热结合MRF模型的方法,并以800 kW永磁偶合器为例进行仿真计算和散热优化,得到流道流场分布及整机温度分布结果。结论如下:冷却水流速随离心作用加速,在出口直角弯处能量损失后速度降低至67 m/s;60 kW热损耗下温度分布沿径向逐步升高,最高温度为131℃,最低为76℃;对比不同热损耗、不同流道个数对温度、阻力矩、漏磁系数等参量影响规律可知,40个流道个数为最优,相较于原模型36个流道情况下温度降低6~8℃。

文中针对某有源相控阵天线中T/R组件和电源组件散热条件差的特点,采用CAD软件建立散热模型,运用FLOEFD热设计软件对这些器件进行了水冷散热分析,分析结果满足了设计要求。这大大缩短了设计周期,降低了研制成本。

为了解决液冷源低温环境下冷却液的预热问题，提出了一种利用热电制冷片的预热方法。并利用热电制冷片的可逆性，实现制冷功能，改善了液冷源的高温性能。本设计与其他液冷源系统相比，没有电热元件与冷却液的接触、无需制冷剂、无污染、安全性好、可靠性高、寿命长。同时，减小了液冷源的重量和体积，降低了液冷源的电功率消耗。