離心式CPU散熱器的散熱性能仿真與優(yōu)化
發(fā)布時間:2023-08-06 16:40
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,CPU芯片的集成度越來越高,芯片的功率在不斷增加,其發(fā)熱量也越來越高。CPU的工作溫度直接影響電腦的穩(wěn)定性和使用壽命。CPU溫度升高會使CPU運(yùn)行速度下降,要使CPU在正常溫度范圍內(nèi)工作,必須采用具有高效散熱性能的CPU散熱器。離心式CPU散熱器具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱效率高等優(yōu)點(diǎn),它在輕薄型筆記本電腦中得到了越來越廣泛地應(yīng)用。本文針對輕薄型筆記本電腦的散熱需求,建立了離心式散熱器的物理數(shù)學(xué)模型,利用FLUENT軟件對該散熱器的傳熱和流動進(jìn)行數(shù)值模擬,分析離心式風(fēng)扇的效率和散熱器的綜合散熱性能,從離心式風(fēng)扇葉輪和散熱翅片的角度對該離心式散熱器進(jìn)行了優(yōu)化。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,以Engine 27 1U型散熱器為原型建立了三維的物理數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行了數(shù)值計算,通過對流場、溫度場的分布分析了其散熱機(jī)制;采用裸機(jī)平臺測試進(jìn)行了實(shí)驗測試,并將實(shí)驗結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行了比較,驗證了模型和計算方法的正確性及可行性;然后,選取葉片數(shù)、葉片出口安裝角、葉片入口安裝角、短葉片長度這四個因素,建立具有不同參數(shù)的離心式風(fēng)扇模型,并進(jìn)行四因素三水平的正交實(shí)驗分析。結(jié)果表明,過...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 散熱器方面的研究
1.2.2 離心式風(fēng)扇方面的研究
1.2.3 數(shù)值模擬方法的研究
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
2.1 基本守恒方程式
2.1.1 連續(xù)方程
2.1.2 動量方程
2.1.3 能量方程
2.2 共軛傳熱
2.3 理想氣體方程式
2.4 湍流模型
2.5 壁面函數(shù)法
2.6 數(shù)值計算求解方法
2.7 小結(jié)
第3章 離心式CPU散熱器數(shù)值計算及結(jié)果分析
3.1 離心式CPU散熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
3.1.1 離心式風(fēng)扇的設(shè)計
3.1.2 離心風(fēng)扇的主要性能參數(shù)
3.1.3 散熱翅片的散熱性能參數(shù)
3.1.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
3.2 數(shù)值計算
3.2.1 物理模型與網(wǎng)格劃分
3.2.2 材料物性
3.2.3 邊界條件
3.2.4 計算方法與流程
3.2.5 收斂標(biāo)準(zhǔn)
3.3 結(jié)果分析
3.4 實(shí)驗驗證
3.5 小結(jié)
第4章 離心式CPU散熱器風(fēng)扇的優(yōu)化
4.1 葉輪參數(shù)對風(fēng)扇性能的影響
4.1.1 葉片出口安裝角對風(fēng)扇性能的影響
4.1.2 葉片入口安裝角對風(fēng)扇性能的影響
4.1.3 葉片數(shù)對風(fēng)扇性能的影響
4.2 正交實(shí)驗優(yōu)化方案
4.2.1 優(yōu)化方案的設(shè)計
4.2.2 正交實(shí)驗結(jié)果分析
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 壓力場分析
4.3.2 流場分析
4.3.3 溫度場分析
4.4 小結(jié)
第5章 離心式CPU散熱器翅片的優(yōu)化
5.1 優(yōu)化方案的設(shè)計
5.2 結(jié)果分析
5.2.1 壓力場分析
5.2.2 流場分析
5.2.3 溫度場分析
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3839681
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 散熱器方面的研究
1.2.2 離心式風(fēng)扇方面的研究
1.2.3 數(shù)值模擬方法的研究
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
2.1 基本守恒方程式
2.1.1 連續(xù)方程
2.1.2 動量方程
2.1.3 能量方程
2.2 共軛傳熱
2.3 理想氣體方程式
2.4 湍流模型
2.5 壁面函數(shù)法
2.6 數(shù)值計算求解方法
2.7 小結(jié)
第3章 離心式CPU散熱器數(shù)值計算及結(jié)果分析
3.1 離心式CPU散熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
3.1.1 離心式風(fēng)扇的設(shè)計
3.1.2 離心風(fēng)扇的主要性能參數(shù)
3.1.3 散熱翅片的散熱性能參數(shù)
3.1.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
3.2 數(shù)值計算
3.2.1 物理模型與網(wǎng)格劃分
3.2.2 材料物性
3.2.3 邊界條件
3.2.4 計算方法與流程
3.2.5 收斂標(biāo)準(zhǔn)
3.3 結(jié)果分析
3.4 實(shí)驗驗證
3.5 小結(jié)
第4章 離心式CPU散熱器風(fēng)扇的優(yōu)化
4.1 葉輪參數(shù)對風(fēng)扇性能的影響
4.1.1 葉片出口安裝角對風(fēng)扇性能的影響
4.1.2 葉片入口安裝角對風(fēng)扇性能的影響
4.1.3 葉片數(shù)對風(fēng)扇性能的影響
4.2 正交實(shí)驗優(yōu)化方案
4.2.1 優(yōu)化方案的設(shè)計
4.2.2 正交實(shí)驗結(jié)果分析
4.3 結(jié)果分析
4.3.1 壓力場分析
4.3.2 流場分析
4.3.3 溫度場分析
4.4 小結(jié)
第5章 離心式CPU散熱器翅片的優(yōu)化
5.1 優(yōu)化方案的設(shè)計
5.2 結(jié)果分析
5.2.1 壓力場分析
5.2.2 流場分析
5.2.3 溫度場分析
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3839681
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