水冷热管针翅散热器换热性能数值模拟

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水冷热管针翅散热器换热性能数值模拟

热力发电 2016年第12期

热能科学研究 | 更新时间：2025-09-28

- 水冷热管针翅散热器换热性能数值模拟
- Numerical simulation on thermal performance of watercooled heat pipe pinfin heatsink
- 作者机构：
  
  南京工业大学能源学院,江苏,南京,211816
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TK172
- 网络出版：2016-12-27，
  
  纸质出版：2016
- 稿件说明：
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高炳勋, 陶汉中, 王咪咪. 水冷热管针翅散热器换热性能数值模拟[J]. 热力发电, 2016,(12).

GAO Bingxun, TAO Hanzhong, WANG Mimi. Numerical simulation on thermal performance of watercooled heat pipe pinfin heatsink[J]. Thermal Power Generation, 2016, (12).
高炳勋, 陶汉中, 王咪咪. 水冷热管针翅散热器换热性能数值模拟[J]. 热力发电, 2016,(12). DOI：

GAO Bingxun, TAO Hanzhong, WANG Mimi. Numerical simulation on thermal performance of watercooled heat pipe pinfin heatsink[J]. Thermal Power Generation, 2016, (12). DOI：

针对目前大功率激光器存在的冷却问题

分析现有冷却方法的优缺点

提出了利用水冷热管针翅散热器解决其散热问题。采用有限容积法研究水冷热管针翅散热器的稳态换热性能

分析热管数量、热管高度、热管直径及翅顶空隙率对散热器换热性能的影响，建立水冷热管针翅散热器的物理模型并进行数值模拟。结果表明:在雷诺数Re为32 300的情况下

热管数量从36根增加到64根时

流体的平均努塞尔数Nu趋于497；热管高度从25 mm增至35 mm时

Nu下降7.86%

摩擦系数下降10.7%；热管直径从6 mm到10 mm时

Nu增加77.72%

但摩擦系数增加890.53%；翅顶空隙率从0到0.5时

Nu下降40%

摩擦系数下降44%。研究结果对水冷热管针翅散热器的设计、优化具有一定的指导意义。

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