晶閘管模塊用散熱器工作時(shí)，與晶閘管模塊呈層疊交替安裝結(jié)構(gòu)。單個(gè)散熱器具有兩組交叉換熱流道，根據(jù)其對(duì)稱性，計(jì)算中僅取其中一半作為分析對(duì)象。下表面為一對(duì)稱面，在計(jì)算模型中處理為絕熱邊界;上表面為與晶閘管殼貼合的受熱面，模型中為恒定熱流密度邊界。冷卻水從左側(cè)進(jìn)口進(jìn)入上下兩層交錯(cuò)流道，從右側(cè)出口流出。模型其余外部表面均處理為絕熱邊界。
        數(shù)學(xué)模型計(jì)算中運(yùn)用的控制方程為三維不可壓縮流體的連續(xù)性方程和N-S動(dòng)量及能量方程。計(jì)算域?yàn)樗渖崞鲀?nèi)部流體的流動(dòng)區(qū)域。在充分發(fā)展的湍流區(qū)域，采用反映湍流脈動(dòng)量對(duì)流場(chǎng)影響的湍流動(dòng)能方程和湍流應(yīng)力方程的k-標(biāo)準(zhǔn)湍流模型。

        為建立水冷散熱器的三維溫度場(chǎng)模型，進(jìn)行以下假設(shè)和等效：
        (1)器件的損耗全部集中在芯片上且分布均勻。
        (2)忽略器件臺(tái)面與水冷散熱器間的接觸熱阻。
        (3)在一定水流量下，與水流對(duì)水冷散熱器及功率器件的對(duì)流散熱效果相比，空氣的自然散熱效果可以忽略不計(jì)。因此，在計(jì)算過程中忽略了水冷散熱器和功率器件與空氣之間的熱交換。
        (4)在一定水流量下，進(jìn)、出水溫差較小，可以認(rèn)為管道內(nèi)水溫沿水流方向呈線性分布，從而可不用求解沿水流方向的能量方程，大大減少計(jì)算量;并且忽略流體在管道端部連接處的溫差。
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