熱翅板散熱器的傳熱性能研究.pdf

1、眾所周知，電子設(shè)備的高度集成化、高頻化、微型化使得電子元器件產(chǎn)生的熱量大幅增加；而過(guò)高的工作溫度將會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備失效；所以，有效地解決電子元件的散熱問(wèn)題變得尤其重要。針對(duì)該問(wèn)題，結(jié)合相變傳熱技術(shù)，本文提出了一種新型的熱翅板散熱器。應(yīng)用CFD數(shù)值模擬和試驗(yàn)分析，本文研究了冷卻空氣的速度和進(jìn)口溫度以及散熱量對(duì)熱板散熱器性能的影響，主要研究?jī)?nèi)容、方法和研究結(jié)論如下：
　　 (1)對(duì)電子設(shè)備散熱方法和相變傳熱技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨

2、勢(shì)、以及研究中所面臨的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要評(píng)述，明確了本文的研究目標(biāo)。
　　 (2)提出了熱翅板散熱器的熱力和機(jī)械設(shè)計(jì)方法。并以鋁合金3A21為熱翅板散熱器材料，分別選擇水和丙酮作為熱板散熱器的相變工質(zhì)、設(shè)計(jì)并制作了針對(duì)CPU散熱的熱板散熱器試驗(yàn)元件。
　　 (3)建立了熱翅板散熱器傳熱性能試驗(yàn)臺(tái)，主要包括抽真空灌裝系統(tǒng)、風(fēng)洞系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)四大部分。加熱系統(tǒng)中通過(guò)電阻絲加熱銅棒來(lái)模擬CPU芯片發(fā)熱，試驗(yàn)結(jié)果表明：CP

3、U芯片溫度隨風(fēng)速的增大而降低，但溫降的趨勢(shì)隨風(fēng)速的持續(xù)增大而平緩；加熱功率增大，芯片溫度升高，但過(guò)大的熱流密度會(huì)使散熱器的相變傳熱過(guò)程惡化；以丙酮為工質(zhì)的散熱性能優(yōu)于水，且35％的丙酮充液率為最佳。
　　 (4)應(yīng)用CFD軟件FLUENT對(duì)熱翅板散熱器的傳熱能力進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬中，采用當(dāng)量熱阻法將發(fā)生相變換熱的工質(zhì)等效為很大的導(dǎo)熱系數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明：CPU芯片溫度隨空氣來(lái)流溫度的增加而直線上升。模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，表