研究方向

基于计算流体力学的电子元器件散热研究 电子行业从上世纪六十年代开始起步，发展至二十一世纪的今天，产品已经从开始时的实现简单功能到现今的完成复杂功能（如智能手机，ipad等）。同时，产品复杂性导致的元器件集成度越来越高，使得今天的电子工业面对巨大的设计及制造上的挑战。电子设备是由大量的电子元件组成的，当电子设备正常工作时，其输入功率要高于输出功率，高出这部分功率则转化为热量耗散掉，如果这些热量不能顺利地导出，就会产生内部高温并进一步导致元器件失效。每种器件失效所用时间是其所承受的应力水平、热应力和化学结构的综合因素的统计函数。本项目关注于怎样通过设计合理的流场结构布置，使得电子元器件的散热达到最优化设计，以解决电子工业中遇到的失效挑战。首先，我们根据一个具体的电子元器件进行三维建模（将使用三维建模软件Solidworks）；其次建立计算流体力学网格并进行模拟计算（将使用计算流体力学软件Ansys Fluent）；最后，使用开发的计算流体力学模型找出对电子元器件影响最大的参数，并找到其最优化的流场设计（使用Matlab进行数据后处理和分析）。通过我们的研究，可以纠正不合理的设计和布排，取得良好的布局，从而可以缩短设计的研制周期。其次，经过若干次的改进设计，设计工程师可以对电子设备进行有效的热控制，使它在规定的温度极限内工作，从而可以提高电子设备的可靠性。本课题适合于对数学，物理，机械工程，流体力学，传热学，电子工程，计算机应用，等专业感兴趣的学生参加。本课题通过对电子元器件的散热进行分析，使得学生能将在高中物理课堂上学到的基本力学原理和高中数学课堂上学到的基本数学方法应用于一个具体的，生活相关的工程问题。同时，本课题将会涉及到一定的计算机语言编程，因此学生的物理问题分析能力，数学技能，计算机技能将得到提高。

 

相关学科

电子与通信技术、计算机科学技术、机械工程、物理学、应用数学

 

科研导师

L. Z

• 普林斯顿大学机械工程博士后，美国气象学会、物理学会、机械工程师学会成员；
• 担任Journal of Fluid Mechanics 等16个SCI期刊评审；
• 著有多篇高水平SCI学术论文，其中以第一作者身份在美国物理学会流体力学分会等顶会发表近10篇学术论文；
• 研究领域为研究领域为流体力学，传热学，热力学，大气科学。

科研成果

成果一：在英文期刊中发表学术论文

有方学者项目能够为学员在正规的英文学术期刊中发表论文。正规的学术期刊均要求由独立审稿人决定论文的录用与否。因此，论文的成功发表标志着这篇文章已达到学界公认的学术标准。有方学者最优秀的学生，不但可以冲击EI、SCI等高级别期刊，而且有机会参与全球顶级的学术会议。

成果二：第一作者身份

有方学者项目坚持帮助学生以第一作者身份发表论文。在申请过程中，招生官最看重的是学生在科研项目中的参与程度，而第一作者顺位恰恰是这一点的最佳证明。近年来，有大量的中国学生在教授署名的论文中挂名，这使得第一作者身份的含金量更为突出。

成果三：独一无二的课题

有方学者项目的导师会为每个学生提供独一无二的课题，连接最前沿的科研方法和学生感兴趣的学术方向，每个学生的研究内容具有差异性。

成果四：顶尖院校导师的推荐信

有方学者项目将为学生提供项目导师撰写的推荐信。导师作为推荐人，来自于美国顶尖学府的科研团队，影响着推荐信的可信度；而导师所提供的丰富的细节和生动的描述能更好展现学生的过人之处，从而大大提高了推荐信的价值。

成果五：高效备战具有高影响力、高含金量的科研竞赛

学生可以直接使用有方学者项目的成果论文冲击多项全球顶级的科研赛事，其中包括：被誉为“中国青年的诺贝尔奖”的丘成桐科学奖、ISEF 国际科学与工程奖、全国青少年科技创新大赛等。

 

 

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