發(fā)布時間：2021-11-11 10:12

　　水冷散熱器具有較高的冷卻效率,廣泛應用在CPU冷卻技術(shù)中。建立了空腔式、翅柱式、隔板翅柱混合式三種不同結(jié)構(gòu)的散熱器模型,使用商用計算流體動力學軟件ANSYS FLUENT進行流場數(shù)值模擬。在進口流量相同的情況下,通過對三種結(jié)構(gòu)的散熱器內(nèi)的流動特征及溫度分布的比較分析,發(fā)現(xiàn)翅柱式結(jié)構(gòu)散熱器內(nèi)部流場湍動劇烈,可以顯著提高CPU的冷卻效果。在進口管道增加隔板后,散熱器內(nèi)的渦強度進一步增強,冷卻效果略有提高,CPU表面上的冷卻均勻性進一步提高。 

【文章來源】：能源工程. 2020,(02)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

水冷散熱器模型結(jié)構(gòu)

如圖3(a)所示,對于空腔式散熱器,只有在進口管道與散熱器結(jié)合處以及出口管道與散熱器結(jié)合處的拐角形成高渦量區(qū),低渦量區(qū)范圍大,流體湍動程度低。如圖3(b)、(c)所示,在翅柱的兩側(cè)渦強度增強,隨著翅柱到入口的距離增加,渦核逐漸減小,渦強度降低。在隔板翅柱混合式散熱器的入口處,渦強度高,流態(tài)復雜,與翅柱式散熱器相比,隔板翅柱混合式散熱器中翅柱對流體的擾動作用增強,低渦量(<60 s-1)區(qū)范圍減小,平均渦強度更大,復雜的流態(tài)有利于散熱器內(nèi)的對流換熱。圖3 散熱器內(nèi)的渦量分布(單位:s-1)

圖2 散熱器內(nèi)的速度分布(單位:m/s)圖4給出了空腔式,翅柱式和隔板翅柱混合式三種散熱器的底面溫度分布。如圖4(a)所示,空腔式散熱器內(nèi)底面最高溫度大于334.0 K,等溫線較為密集,溫度梯度較大,說明空腔式散熱器表面的冷卻不均勻,冷卻效果較差,不利于CPU的長期運行。如圖4(b)、(c)所示,從溫度的數(shù)值來看,翅柱式和隔板翅柱混合式散熱器內(nèi)底面最高溫度都在333.1 K左右,整體溫度分布在331.3～333.1 K,這兩種結(jié)構(gòu)的散熱器的冷卻效果差別不大,但是圖4(c)中閉合等溫線圍成的小區(qū)域面積較圖4(b)中相應位置閉合等溫線圍成的區(qū)域面積小,不同數(shù)值的等溫線間距離較大,說明溫度梯度略低,因此隔板翅柱混合式散熱器的冷卻效果更好。

【參考文獻】：
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碩士論文
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