基于微噴射流的高功率LED芯片散熱的研究的開題報(bào)告

基于微噴射流的高功率LED芯片散熱的研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義高功率LED是未來照明領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。然而，由于高功率LED芯片的熱損失較大，當(dāng)功率密度達(dá)到一定值時(shí)，芯片的溫度會(huì)急劇升高，會(huì)影響其工作效率和壽命。因此，高功率LED芯片的散熱成為了研究的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的LED芯片散熱方式（如采用散熱片、散熱風(fēng)扇等）的效率比較低，對散熱器的制造和設(shè)計(jì)要求較高。近年來，微噴射流技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于散熱領(lǐng)域，并取得了良好的效果。本文旨在通過研究基于微噴射流的散熱方式，來提高高功率LED芯片的散熱效率。二、研究內(nèi)容及方法本文主要開展以下內(nèi)容的研究：1、基于微噴射流的散熱方式的原理分析理論研究。2、設(shè)計(jì)適用于高功率LED芯片散熱的微噴射流散熱器。3、基于數(shù)值模擬的計(jì)算分析，對設(shè)計(jì)的微噴射流散熱器進(jìn)行仿真分析。4、制作散熱器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測試散熱器的散熱效果。研究方法主要包括理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在理論分析方面，主要采用熱傳導(dǎo)理論和流體力學(xué)理論來研究微噴射流散熱器的原理和效果，為數(shù)值模擬的計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在數(shù)值模擬方面，基于ANSYSFluent軟件，采用有限體積法對微噴射流散熱器進(jìn)行數(shù)值模擬，探究微噴射流的流動(dòng)特性和熱傳輸效果。最后，對設(shè)計(jì)的微噴射流散熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測試散熱器的散熱效果。三、預(yù)期研究成果及影響1、提出基于微噴射流的高功率LED芯片散熱方案，提高散熱效率。2、設(shè)計(jì)并制作適用于高功率LED芯片散熱的微噴射流散熱器，驗(yàn)證其散熱效果。3、提高高功率LED的工作效率和壽命，推動(dòng)高功率LED技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。四、研究計(jì)劃和進(jìn)度安排第一年：1、開展基于微噴射流的散熱方式的理論研究，研究微噴射流的流動(dòng)特性和熱傳輸效果，為數(shù)值模擬的計(jì)算提供數(shù)據(jù)依據(jù)。2、根據(jù)理論研究結(jié)果，設(shè)計(jì)適用于高功率LED芯片散熱的微噴射流散熱器，并進(jìn)行初步測試與評估。第二年：1、進(jìn)行基于數(shù)值模擬的仿真分析，對設(shè)計(jì)的微噴射流散熱器進(jìn)行流場和溫度場分析。2、結(jié)合所得到的仿真結(jié)果，對微噴射流散熱器進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。第三年：1、制作微噴射流散熱器，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測試散熱器的散熱效果。2、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，評估微噴射流散熱器的散熱效率。3、撰寫論文并進(jìn)行答辯。參考文獻(xiàn)：[1]JianminChen,WeiLi,ZhiqiangLiuandLiboZhu.Designofamicroscalejetimpingementheatsinkforhigh-performanceLEDbasedillumination.InternationalJournalofHeatandMassTransfer,2014,70:419–432.[2]KazutakaIshii,TakashiHanda,andTakamasaMizuno.HeatTransferCharacteristicsofImpingingMicroJetsforHigh-FluxLEDCooling.IEEETransactionsonComponents,PackagingandManufacturingTechnology,2015,5(9):1315-1322.[3]RuizhiMao,WeiChen,andYongpingZheng.Miniatureliquidjetimpingementcoolerwithcirculatingflowforhigh-powere