晶閘管模塊用散熱器工作時，與晶閘管模塊呈層疊交替安裝結(jié)構(gòu)。單個散熱器具有兩組交叉換熱流道，根據(jù)其對稱性，計算中僅取其中一半作為分析對象。下表面為一對稱面，在計算模型中處理為絕熱邊界;上表面為與晶閘管殼貼合的受熱面，模型中為恒定熱流密度邊界。冷卻水從左側(cè)進口進入上下兩層交錯流道，從右側(cè)出口流出。模型其余外部表面均處理為絕熱邊界。
        數(shù)學(xué)模型計算中運用的控制方程為三維不可壓縮流體的連續(xù)性方程和N-S動量及能量方程。計算域為水冷散熱器內(nèi)部流體的流動區(qū)域。在充分發(fā)展的湍流區(qū)域，采用反映湍流脈動量對流場影響的湍流動能方程和湍流應(yīng)力方程的k-標(biāo)準(zhǔn)湍流模型。

        為建立水冷散熱器的三維溫度場模型，進行以下假設(shè)和等效：
        (1)器件的損耗全部集中在芯片上且分布均勻。
        (2)忽略器件臺面與水冷散熱器間的接觸熱阻。
        (3)在一定水流量下，與水流對水冷散熱器及功率器件的對流散熱效果相比，空氣的自然散熱效果可以忽略不計。因此，在計算過程中忽略了水冷散熱器和功率器件與空氣之間的熱交換。
        (4)在一定水流量下，進、出水溫差較小，可以認(rèn)為管道內(nèi)水溫沿水流方向呈線性分布，從而可不用求解沿水流方向的能量方程，大大減少計算量;并且忽略流體在管道端部連接處的溫差。
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