摘要：为避免平板式水冷散热器可能因虚焊而存在泄漏的风险,设计了一款管式水冷散热器.以管式水冷散热器为研究对象,利用HyperMesh软件建立仿真分析用的网格模型,再采用FLUENT软件对流速分布、压力分布和温度场分布进行了分析,对比研究了流量、管材和底板厚度对IGBT芯片最高温度的影响.研究结果表明,压降基本上呈流量的二次方关系增长,芯片最高温度降低趋势随着流量增加由快速变为缓慢,芯片最高温度随管材的导热系数提高而降低,底板厚度对芯片最高温度的影响很小,采用单根管路的水冷散热器均温性不佳.通过对压力损失的分析,提出了单根管路改为双根管路的优化改进方案,管路压降较改进之前降低约80％,且温度均匀性更好.该研究结果可为管式水冷散热器的设计提供指导.

关键词：绝缘栅双极型晶体管 管式水冷散热器 压降 温度 流速 

单位：南车株洲电力机车研究所有限公司株洲南车时代电气股份有限公司 湖南株洲412001 南车株洲电力机车研究所有限公司南车电气技术与材料工程研究院 湖南株洲412001