強(qiáng)化換熱散熱器的性能研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10069研究生學(xué)號(hào)：Y20100151強(qiáng)化換熱散熱器的性能研究Study0nPerformanceofHeatSinksWithHeatTransfer1n■EnnanCement研究生姓名：梁雨迎專業(yè)名稱：工程熱物理指導(dǎo)教師姓名：諸凱教授論文提交日期：2013年5月學(xué)位授予單位：天津商業(yè)大學(xué)摘要隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，單就計(jì)算機(jī)來說，其計(jì)算速度增長迅速，芯片的集成度越來越高，尺寸越來越小，

2、時(shí)鐘頻率越來越大，隨之帶來的是芯片功率與功率密度也急劇增加，因此，芯片的工作溫度也成倍增長。研究表明：隨著溫度的增長，高熱流密度器件的失效率也呈指數(shù)增長，因此提高計(jì)算機(jī)性能的同時(shí)帶來的芯片耗能和散熱的問題成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著熱管技術(shù)的日趨成熟，近年來熱管在電子器件冷卻方面扮演了非常重要的角色，然而從國內(nèi)外研究來看，如何合理設(shè)計(jì)熱管散熱器的結(jié)構(gòu)，仍然是研究的重點(diǎn)。而且，國內(nèi)外大多數(shù)文獻(xiàn)研究的散熱器的結(jié)構(gòu)均是熱管僅排布在底板上，很少有

3、對(duì)結(jié)構(gòu)為底板與翅片上均布有熱管的散熱器的研究。本論文以滿足大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器CPU散熱要求為目的，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。主要包括：(1)分別通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)兩種外型尺寸相同而結(jié)構(gòu)不同的散熱器的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明相同工況下冷凝段帶強(qiáng)化換熱的散熱器更能滿足CPU的冷卻要求；同時(shí)對(duì)兩種散熱器翅片效率進(jìn)行了比較，結(jié)果表明冷凝段帶熱管的散熱器的翅片效率比平板熱管散熱器高8％。(2)為了研究均溫板對(duì)散熱性能的影響，首先用數(shù)

4、值模擬的方法分別對(duì)兩種散熱器在不同均溫板面積進(jìn)行數(shù)值模擬，通過CPU與散熱器底板的溫度變化規(guī)律，計(jì)算出(兩種)散熱器與均溫板的最優(yōu)面積比，證明最優(yōu)面積比與散熱器的底板的結(jié)構(gòu)有關(guān)。為了驗(yàn)證模擬的正確性，用兩塊不同面積的均溫板進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明模擬計(jì)算的結(jié)果較為準(zhǔn)確。(3)對(duì)不均勻熱源條件下兩種散熱器的散熱性能進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，結(jié)果表明芯片表面“熱點(diǎn)“的存在使得CPU溫度升高的同時(shí)，具有溫度梯度較大的特征。在均勻、非均勻熱源條件下，冷凝