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U型并行流道冷板具有结构紧凑,系统入出口总压降低等优点,但当流体在并行流道内流动时,其流道内的流量分布存在着严重的不均匀性现象。从而导致冷板的散热性能严重下降。所以研究如何设计U型并行流道冷板的流道结构,获得更加均匀的流量分布,这不仅可以提高并行流道冷板的散热能力,而且还对维护电子设备运行的可靠性和稳定性具有重要意义。影响U型流道冷板流量分布的结构因素主要包括:(1)入、出口主流道形状(2)并行流道长度(3)并行流道数目,也就是流道宽度(4)并行流道间距(5)流道深度等。任何因素的变化都会改变冷板流量分布的均匀性,甚至大幅改变冷板的散热能力。为了提高U型流道冷板的流量分布均匀性,增强冷板的散热能力,本文通过理论分析和ANSYS CFD数值模拟研究了U型流道冷板流道结构参数的变化对其流量分布及散热特性的影响规律,并对具有多个结构参数变量的U型流道冷板的流道结构进行了优化设计,主要内容如下:1.建立了U型流道冷板流量分布的控制方程,并对U型流道冷板流量分布及散热特性进行了初步仿真分析,得出其流量均匀系数为17.998,冷板最高温度为371.31K,流量分布和温度分布均存在严重不均匀现象。2.在均匀热流密度及入口流量恒定条件下,基于单因素变量分析原则,通过ANSYS CFD软件分析了主流道形状HSP、并行流道长度Lc、并行流道数目N、并行流道间距Wr、流道深度Hc变化对冷板流量分布的均匀性以及冷板的总热阻的影响。得出在一定范围内:(1)增加流道数目N能显著提高冷板流量分布均匀性,而流道深度Hc的变化对流量分布无影响,主流道形状HSP、流道间距Wr及流道长度Lc对冷板流量分布影响较小(2)当流道数目N增加、或者流道长度Lc减小、或者流道间距Wr增大、或者流道深度Hc减小,或者采用小入口梯形截面形状SITH,都可以显著提高冷板散热能力。3.在单因素变量分析结果的前提下,利用正交试验设计法对具有多个离散化结构参数的U型流道冷板流道结构进行优化设计,得出了优化后冷板流量均匀系数为3.7455,冷板最高温度为323.71K。与初始分析相比,优化前后冷板流量均匀系数下降14.2525,最高温度下降47.6K,优化后冷板流量分布更加均匀,散热能力更强,说明正交试验法在解决具有多个离散变量的优化问题有很好的优越性。