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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鮑志華
研究生(外文):Chih-Hua Pao
論文名稱:主動式冷卻渠道系統之數值模擬研究
論文名稱(外文):Numerical Simulations for the Active Cooling of a Channel Flow System
指導教授:許燦輝
指導教授(外文):Tsan-Hui Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:對流熱傳渠道流雷諾數
外文關鍵詞:Convective heat transferchannel flowReynolds number
相關次數:
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本文以Fluent分析軟體來模擬求解流體在水冷系統中之溫度對流熱傳情形。運用CFD數值模擬解析方式,模擬水冷系統內之溫度、流場之情況,並改變不同Re數及不同熱源溫度,並將模擬解析所得結果用以評估對水冷系統散熱效益的影響,提出合適之搭配模式及相關資料。
水冷系統為一個由Chiller、Thermal head、Water tube、Thermal control unit、PT sensor等零件組成。此水冷系統(Active Temperature Cooling System)被廣泛使用於半導體後段IC測試使用,例如福雷電、矽品、京元等IC測試廠。
由於此水冷系統使用於IC測試是近年來的新技術,Nvdia和ATI的繪圖晶片IC皆是使用此水冷系統來做電性測試。而本文利用Fluent分析軟體來模擬求解流體在水冷系統的Thermal head(IC測試頭)中之溫度對流熱傳情形。數值模擬顯示出,流速及IC測試所產生的高溫皆會影響溫度對流熱傳情形,本文將水冷系統內所模擬結果的流場繪製並討論之。
This article is to analyze the behavior of laminar flow and heat transfer in a Active Cooling System. The CFD simulating scheme is applied to analyze the flow fields in the ATC system.

ATC system includes Chiller, Thermal head, Water tube, Thermal control unit and PT sensor etc. And ATC system is used extensively for IC testing by semiconductor company (ASET, SPIL, KYEC…).

Due to ATC system is a new technology, Nvdia and ATI company use this technology for graph IC testing. This paper studies the behavior of laminar flow and heat transfer in a thermal head on Active Cooling System.The software, FLUENT (Copyright (C) 2004 Fluent Inc.) is used to simulate the flow fields. Here the SIMPLEC algorithm is chosen in this software.
目錄
中文摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1-1 研究目的與動機及其背景 1
1-2 相關文獻回顧與源起 1
1-2-1高功率晶片及大型電腦液冷散熱部分 2
1-2-2小型液冷散熱系統分析 5
1-2-3液冷散熱系統的應用 7
1-2-4數據模擬液冷系統方面 7
1-3 研究方法 7
1-4 本文架構 8
第二章 理論解析 9
2-1 物理模型 9
2-2 流場模型基本假設 10
2-3 自然對流統御方程式 10
2-4 邊界條件 12

2-5 工作流體 14
2-6 ATC 系統簡介 14
2-7 ATC SYSTEM原理介紹 15
2-8 目前ATC SYSTEM的 PARTS介紹 16
第三章 研究方法 18
3-1 數值模擬軟體簡介 18
3-2 CFD 分析步驟 19
3-3 網格結構 21
3-4 結構化網格 22
3-5 非結構化網格 22
3-6 FLUENT軟體模擬驗證 24
第四章 結果與討論 25
4-1 流體流動對流場熱傳現象的影響 25
4-2 不同REYONDS數對等溫線圖變化影響 25
4-3 不同REYONDS數對VELOCITY和PRESSURE影響 27
4-4 不同REYONDS數對平均NUSSELT數影響 27
4-5 FLUENT軟體模擬的等溫線圖 28
4-6 FLUENT軟體模擬的VELOCITY圖 40
4-7 FLUENT軟體模擬的PRESSURE圖 43
4-8 FLUENT軟體模擬的NUSSELT NUMBER圖 45
4-9 AVERAGE NUSSELT NUMBER圖 50
第五章 結論與建議 54
5-1 結論 54
5-2 對未來研究之建議 55
參考文獻 56
自述 59
1.Jinliang Xu, Yanxi Song , Wei Zhang, Hua Zhang and Yunhua Gan, “Numerical simulations of interrupted and conventional microchannel heat sinks”, Int. J. Heat Mass Transfer, vol. 51, pp. 5906-5917, 2008.
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18.邱正吉, 2004, “隔離病房內部動態氣流模擬分析", 國立台北科技大學, 碩士論文.
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21.豪勉科技股份有限公司Silicon Thermal原廠教育訓練技術手冊。
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