Para abordar el problema de la disipación térmica eficiente del módulo IGBT en trenes de alta velocidad, se diseñó un disipador de calor con aletas de aguja aplicable al enfriamiento por disparo de micro partículas de hielo seco. Se establecieron tres modelos con diferentes parámetros de aletas, y mediante simulación numérica se analizó el efecto del número, diámetro y altura de las aletas en la disipación térmica. El disipador óptimo tiene 64 aletas, diámetro de 12 mm y altura de 45 mm. En comparación con un disipador sin aletas, la temperatura de la superficie del sustrato de transferencia de calor disminuyó 10.57 ℃, y la tasa de sublimación del hielo seco dentro del disipador aumentó un 17.2 %. Mediante experimentos se observaron el estado de flujo del fluido refrigerante con micro partículas de hielo seco dentro del tubo y los procesos de perturbación y colisión dentro del disipador, validando los resultados de la simulación. El enfriamiento por disparo de micro partículas de hielo seco mantiene el módulo IGBT con potencia de 1.6 kW a aproximadamente 25 ℃, satisfaciendo sus necesidades de disipación térmica y proporcionando guía para investigaciones más profundas en esta tecnología.

sublimación de hielo seco;disipador térmico;cambio de fase;módulo IGBT