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LED(Light Emitting Diode)作为第四代光源拥有体积小、低能耗、寿命长等优点。随着LED照明行业的飞速发展,LED的功率和集成度越来越大,产生的热量也越来越高,如何有效的降低芯片结温已经成为LED行业重要的研究问题之一。压电风扇是一种新型的散热装置,具有体积小、结构简单、低功耗、低噪声等优点,在狭小空间的强迫对流散热方面具有广阔的应用前景。本文利用理论、仿真分析和实验研究的方法对压电风扇进行系统性的研究,具体的研究内容如下:(1)压电风扇振动性能的研究。基于压电理论和悬臂梁振动理论,分析了压电参数之间的耦合关系,得到了压电风扇的固有频率和固有振型的函数表达式;利用ANSYS Workbench软件对压电风扇进行模态分析和谐响应分析,得到了压电风扇的固有频率和振幅大小;随后从压电风扇的结构出发,分析压电风扇各组成部分的重要参数对压电风扇振动性能的影响,为高性能压电风扇的设计制作提供参考;最后搭建相应的实验平台,对压电风扇进行实验测量,得到其固有频率、振幅以及风扇尖端产生的风速大小,通过对比实验结果、理论计算结果和仿真结果,验证了其仿真的准确性。(2)压电风扇的散热性能的研究。通过流体分析软件FLUENT对压电风扇构成的散热系统进行散热性能分析。在FLUENT中使用UDF和动网格技术,分析了压电风扇的基板形状、阵列方式、风扇间距以及风扇和热源的距离等参数对散热性能的影响,并搭建了相应的实验平台,对矩形压电风扇进行了散热实验,得到了不同空间布置方式下,压电风扇的最佳摆放位置。通过实验和仿真研究,为压电风扇的商业化应用提供了参考。(3)基于压电风扇和针肋式热沉的组合,提出了一种新型的嵌入式散热器结构。通过FLUENT软件进行散热模拟,分析压电风扇个数以及风扇振动相位对整个散热装置的影响,获得了优化的组合形式;搭建了散热实验平台,对其中一款散热器进行了散热实验,验证了仿真结果;并将该散热器应用到LED散热领域,为压电风扇和热沉的组合结构在LED散热领域的应用提供了一定的设计依据。