基于微喷射流的高功率LED芯片散热的研究的开题报告

基于微喷射流的高功率LED芯片散热的研究的开题报告一、研究背景和意义高功率LED是未来照明领域的重要发展方向之一。然而，由于高功率LED芯片的热损失较大，当功率密度达到一定值时，芯片的温度会急剧升高，会影响其工作效率和寿命。因此，高功率LED芯片的散热成为了研究的焦点。传统的LED芯片散热方式（如采用散热片、散热风扇等）的效率比较低，对散热器的制造和设计要求较高。近年来，微喷射流技术已被广泛应用于散热领域，并取得了良好的效果。本文旨在通过研究基于微喷射流的散热方式，来提高高功率LED芯片的散热效率。二、研究内容及方法本文主要开展以下内容的研究：1、基于微喷射流的散热方式的原理分析理论研究。2、设计适用于高功率LED芯片散热的微喷射流散热器。3、基于数值模拟的计算分析，对设计的微喷射流散热器进行仿真分析。4、制作散热器并进行实验验证，测试散热器的散热效果。研究方法主要包括理论分析、数值模拟和实验验证。在理论分析方面，主要采用热传导理论和流体力学理论来研究微喷射流散热器的原理和效果，为数值模拟的计算提供数据依据。在数值模拟方面，基于ANSYSFluent软件，采用有限体积法对微喷射流散热器进行数值模拟，探究微喷射流的流动特性和热传输效果。最后，对设计的微喷射流散热器进行实验验证，测试散热器的散热效果。三、预期研究成果及影响1、提出基于微喷射流的高功率LED芯片散热方案，提高散热效率。2、设计并制作适用于高功率LED芯片散热的微喷射流散热器，验证其散热效果。3、提高高功率LED的工作效率和寿命，推动高功率LED技术的进一步发展。四、研究计划和进度安排第一年：1、开展基于微喷射流的散热方式的理论研究，研究微喷射流的流动特性和热传输效果，为数值模拟的计算提供数据依据。2、根据理论研究结果，设计适用于高功率LED芯片散热的微喷射流散热器，并进行初步测试与评估。第二年：1、进行基于数值模拟的仿真分析，对设计的微喷射流散热器进行流场和温度场分析。2、结合所得到的仿真结果，对微喷射流散热器进行调整优化。第三年：1、制作微喷射流散热器，并进行实验验证，测试散热器的散热效果。2、对实验结果进行分析，评估微喷射流散热器的散热效率。3、撰写论文并进行答辩。参考文献：[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