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随着电子技术的不断发展,电子设备的散热问题变得越来越突出,水冷散热技术以其优越的散热效果,发挥着越来越重要的作用。在电子设备系统中,水冷散热器是保证电力设备正常工作的有效散热装置,其热交换过程一直都是研究的重点,格子Boltzmann方法作为近年来新诞生的一种介观层次的数值模拟方法,为传热的数值计算提供了新的思路。本文结合格子Boltzmann方法和Fluent软件模拟仿真探讨截取出的水冷散热器结构内的流动和换热特性。主要研究如下: 首先,利用格子Boltzmann方法中的双分布函数模型模拟二维热泊肃叶流和热顶盖驱动流,并与现有的研究结果进行了对比,验证了双分布热模型的可行性。 其次,研究散热器模型内的特征流场和水冷散热器内的流动特点:运用数值方法模拟两种特征结构(包括平直节流通道和梯形扩口节流通道)的流场特性,获得了速度矢量、流线、不同纵截面上的速度曲线随着雷诺数变化的分布,同时探讨了扩口节流通道角度的改变对流动的影响;探讨截面比的改变和进出口的调换对相同的入口流速下水冷散热器流场分布的影响。 最后,分析层流状态下的温度场分布以研究壁面和流场内流体之间的对流换热特性;从结构整体的温度分布、不同纵截面和中心轴线的温度曲线出发,分析雷诺数和扩口角度的改变对特征流场的温度的影响;讨论三种截面比下水冷散热器结构的散热特性,并研究进出口调换后流通顺序变化对散热效果的影响。