隨著電力電子技術(shù)在高頻化、集成化方向快速發(fā)展，電子設(shè)備功率密度持續(xù)攀升，散熱問題日益成為制約其可靠性、效率及壽命的關(guān)鍵瓶頸。浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在電力電子裝置強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，提出一套創(chuàng)新性的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，為電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與技術(shù)開發(fā)注入新動(dòng)力。

傳統(tǒng)的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)多依賴經(jīng)驗(yàn)公式與局部試驗(yàn)，存在散熱效率不均、噪音偏高、能耗較大等局限。浙大學(xué)者基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真與多目標(biāo)優(yōu)化算法，構(gòu)建了涵蓋熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱及流體動(dòng)力學(xué)的綜合模型。該方法通過系統(tǒng)分析散熱器翅片結(jié)構(gòu)、風(fēng)扇布局、風(fēng)道設(shè)計(jì)等參數(shù)間的耦合關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了散熱性能、能耗及噪音的協(xié)同優(yōu)化。

該優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的核心創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面：引入自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)，顯著提升仿真精度與計(jì)算效率；結(jié)合遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立散熱性能的快速預(yù)測(cè)模型，縮短設(shè)計(jì)周期；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行熱測(cè)試與流場(chǎng)可視化分析，確保設(shè)計(jì)方案的工程實(shí)用性。

在實(shí)際應(yīng)用中，該方法已成功用于高功率變頻器、服務(wù)器電源模塊等設(shè)備散熱系統(tǒng)改造，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在同等風(fēng)量條件下，優(yōu)化后的散熱系統(tǒng)可使關(guān)鍵元件溫降提升15%-20%，風(fēng)扇能耗降低約10%，同時(shí)有效抑制湍流噪聲。這不僅延長(zhǎng)了電子元件使用壽命，也為設(shè)備緊湊化設(shè)計(jì)與綠色節(jié)能目標(biāo)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

隨著人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，電力電子散熱設(shè)計(jì)正朝著智能化、自適應(yīng)方向發(fā)展。浙大學(xué)者的研究成果不僅為當(dāng)前電子產(chǎn)品散熱難題提供了高效解決方案，也為下一代高熱流密度電子設(shè)備的開發(fā)奠定了理論根基。可以預(yù)見，這項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法將推動(dòng)電力電子行業(yè)在新能源、電動(dòng)汽車、數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更安全、更高效的技術(shù)躍遷。