【摘要】：現(xiàn)有計(jì)算機(jī)散熱主要是靠風(fēng)扇強(qiáng)迫對(duì)流帶走安裝在芯片上的散熱器的熱量,其主要缺點(diǎn)是散熱能力不夠、散熱器大小受到主機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的制約、風(fēng)扇噪音大。針對(duì)現(xiàn)有散熱器所具有的不足,全球大型計(jì)算機(jī)廠家和科研機(jī)構(gòu)提出了多種新型散熱器的設(shè)計(jì)方案。本文在分析總結(jié)各種散熱方案的基礎(chǔ)上,選擇了宏觀水冷散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),使用壓電泵作為驅(qū)動(dòng)元件,設(shè)計(jì)了集成式計(jì)算機(jī)芯片水冷系統(tǒng)。以壓電泵為動(dòng)力源的芯片冷卻系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)小、效率高、使用維護(hù)方便,因此很具研究?jī)r(jià)值。 本文從分析壓電泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其性能的影響的角度出發(fā),建立壓電泵在計(jì)算機(jī)水冷系統(tǒng)中的工作模型,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析了影響壓電泵性能的因素:分析了壓電振子的變化與閥的開啟高度和閥的遲滯現(xiàn)象之間的關(guān)系,從提高壓電泵的工作性能出發(fā),對(duì)閥體及閥座的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改良;本文通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),選擇合理的腔體容積,可以提高壓電泵在較低頻率的工作能力,可使其具有較強(qiáng)的自吸能力和抵抗氣泡干擾的能力;本文分析了壓電泵產(chǎn)生噪音的原因,并提出了在計(jì)算機(jī)水冷系統(tǒng)內(nèi)解決壓電泵振動(dòng)和噪音的方法。 本文設(shè)計(jì)了雙腔體壓電泵和單腔體雙振子壓電泵。該泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小,其最佳工作頻率在50Hz左右,在電壓為220V時(shí),輸出流量為560ml,輸出壓力可以達(dá)到26KPa。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比,本文選用單腔體雙振子壓電泵作為計(jì)算機(jī)芯片水冷系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件。 文章將芯片水冷散熱系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與現(xiàn)有的風(fēng)冷散熱器的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,在相同環(huán)境溫度下,在相同加熱功率的模擬芯片加熱器上進(jìn)行冷卻的對(duì)比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)以壓電泵為動(dòng)力源的計(jì)算機(jī)芯片水冷系統(tǒng)冷卻性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有風(fēng)冷散熱器。在加熱功率為80W達(dá)到熱平衡時(shí),被水冷散熱器冷卻的加熱片溫度低于被現(xiàn)有風(fēng)冷散熱器冷卻的加熱片13℃左右,達(dá)到熱平衡的時(shí)間縮短約15分鐘。
【圖文】：

材料來有效的帶走熱量，保證芯片在所能承受的最高溫度以內(nèi)正常工作。如圖1-1所示，目前比較常用的一種散熱方式是使用散熱器，用導(dǎo)熱材料和工具將散熱器安裝于芯片上面，從而將芯片產(chǎn)生的熱量迅速排除。1.1.1 芯片的散熱過程由于散熱器底面與芯片表面之間會(huì)存在很多溝壑或空隙，其中都是空氣。由于空氣是熱的不良導(dǎo)體，所以空氣間隙會(huì)嚴(yán)重影響散熱效率，使散熱器的性能大打折扣，甚至無法發(fā)揮作用。為了減小芯片和散熱器之間的空隙，，增大接觸面積

必須使用導(dǎo)熱性能好的導(dǎo)熱材料來填充，如導(dǎo)熱膠帶、導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱硅酯、導(dǎo)熱黏合劑、相轉(zhuǎn)變材料等。如圖1-2所示，芯片發(fā)出的熱量通過導(dǎo)熱材料傳遞給散熱器，再通圖 1-1 散熱器在芯片上的應(yīng)用圖 1-2 芯片的散熱過程
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP331

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李鵬;主動(dòng)閥壓電泵的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2007年

2 何麗鵬;微小型主動(dòng)閥壓電泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及控制系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 成偉;非對(duì)稱坡面腔底無閥壓電泵試驗(yàn)與研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 程明輝;矩形壓電振子式主動(dòng)閥壓電泵的研究[D];吉林大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2616877