宋荣贵,顾毅君,肖　力,杨志昆

(中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153)

基于数值仿真的雷达高频箱热流特性研究

宋荣贵,顾毅君,肖力,杨志昆

(中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153)

摘要：针对雷达高集成高频箱有效散热设计需求,应用Fluent软件对雷达高频箱的热流特性进行了数值仿真研究。对高频箱内空气的流动情况及不同边界条件下典型高频箱内温度和发热单元表面对流换热系数分布情况进行了比较分析,得出的研究结论可为高频箱的热设计提供参考。

关键词:高频箱；Fluent；流场；热流特性

0引言

随着雷达功能和技术持续快速发展,雷达高频箱电路与组件集成规模及其功耗密度不断提高,热流密度随之不断增大。雷达高频箱一般需集成低噪声场放、频综、混频、匹配放大滤波和控制、电源等系列模块,总功耗可达数百至数千瓦,并需在有限体积和规定的工作范围内高可靠地正常工作。因此,必须对高频箱内的热流特性进行研究,为系统的设计提供依据。

基于数值仿真分析软件Fluent,本文分析了高频箱内的气体流动情况和不同环境条件对高频箱通风换热性能的影响。针对典型雷达高频箱工程高可靠散热设计需求,研究了功率855 W、稳定工作温度范围覆盖-40℃～+60℃的热流特性数值分析,给出了工程设计结论,可以为其他类型高频箱及机柜的热设计提供参考。

1数理模型分析

1.1物理模型

本问题的计算区域为高频箱内空气的流动区域和发热单元的固体区域。……