CPU熱柱散熱器的實驗研究及流場和溫度場的數(shù)值模擬.pdf

1、目前,隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,計算機(jī)的運(yùn)用越來越普及,大家的日常生活和工作與計算機(jī)聯(lián)系得越來越緊密,同時大家也對計算機(jī)的穩(wěn)定性、實用性、集成性等方面提出了更高的要求。這使得CPU芯片的集成度不斷地提高,單個芯片的功率也在不斷增加,發(fā)熱量驚人上升。CPU的工作溫度直接關(guān)系到計算機(jī)的穩(wěn)定性和使用壽命。溫度升高會使計算機(jī)運(yùn)行速度下降,有時會使計算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)甚至芯片燒毀等,解決CPU散熱問題非常迫切。而采用高效散熱性能的CPU散熱器是降低CPU

2、溫度的有效途徑之一。
　　本文對目前市場上的一款特殊的放射狀翅片CPU熱柱散熱器作為研究對象,對該散熱器進(jìn)行實驗研究和流場及溫度場的數(shù)值模擬,分析其綜合散熱性能。同時,為以后CPU散熱器的熱設(shè)計提供參考。
　　本文首先對熱柱的工作原理及特點進(jìn)行了分析,討論了熱柱散熱器相對于傳統(tǒng)實體銅柱散熱器散熱方式所存在的優(yōu)勢。并推導(dǎo)出熱柱散熱器的總傳熱模型,找出了影響散熱的關(guān)鍵因素。同時,搭建了實驗測試裝置,對熱柱散熱器進(jìn)行了測試實驗,研

3、究其在不同工況下散熱器的散熱性能。得到了熱柱的整體溫度分布圖以及散熱器在不同風(fēng)速、不同加熱功率下的散熱性能曲線,總結(jié)出功率和風(fēng)速的改變對發(fā)熱芯片表面溫度的影響。
　　運(yùn)用FLUENT軟件,對不同工況下的散熱器進(jìn)行了流場及溫度場的模擬分析,得到散熱器流場及溫度場的具體分布情況。并將模擬所得結(jié)果與實驗所得結(jié)果進(jìn)行比較分析,以此驗證了實驗測試裝置的可行性和FLUENT軟件在CPU散熱器熱設(shè)計中的可靠性。結(jié)果表明,與同等尺寸下的銅柱散熱器