随着电子元件的集成化程度的提高,大型机房变流器单位内所产生的热量急剧增加。若这部分热量不能及时散出,将直接影响变流器的稳定性和安全运行。因此,本文针对大型机房变流器的冷板散热结构进行分析,通过数值方法模拟了串联和并联结构的冷板结构散热性能,获得了一种新型的带涡产生器肋片结构下变流器冷却通道,可用于大型机房变流器液冷冷却通道的结构设计,提升其散热性能,本文主要工作如下:(1)对大型机房变流器的冷板散热问题进行了简化,获得了冷板流动通道内流体流动与传热的数学模型方程。采用ICEPAK仿真软件利用湍流的零模型方程模拟了三种不同结构下的对流传热特性,包括了串联结构、并联结构和S型结构。从局部温度最高值及温度均匀性的角度,证明了串联结构冷板的散热性能最优。(2)以串联冷板结构作为基本流道结构,分别在串联流动通道内加入肋片及涡产生器,并进行对比研究。结果表明当热源温度一定时,肋片及涡产生器的添加,均能够增加换热面积并对流体产生扰动作用,从而提高总体的散热量达到10%以上。当热源加热功率一定时,带肋片结构的散热性能优于带涡产生器结构的散热性能,而基本的串联冷板结构散热性能最差。(3)为了进一步提高冷却通道的散热性能,将肋片及涡产生器同时添加在流动通道内,发展了一种新型带肋片及涡产生器的新型结构。数值模拟的结果表明:这种新型结构的流动通道能够有效提高冷却通道散热性能,特别地,当入口速度小于3m/s时,与加肋片结构和加涡产生器结构相比,总散热量可提高9%以上。因此,从理论上验证了这种新型结构将更有利于大型机房变流器的强化传热。(4)对同时添加肋片和涡产生器的新型结构进行优化,对不同肋片数目下流动与传热特性的研究结果表明:当涡产生器数目一定时,随着肋片数目的增多,换热量会逐渐上升并趋于定值,二十四肋片流动通道结构具有最优的强化换热性能。这一结论能够为大型机房变流器冷却通道的设计和计算提供基本的理论数据,具有一定的实际应用价值。