發(fā)布時(shí)間：2021-04-11 08:34

　　隨著功率模塊集成度的增加,集成模塊的冷卻效果已經(jīng)成為其系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行的主要瓶頸。目前學(xué)者已經(jīng)對(duì)集成熱管模塊散熱開展了實(shí)驗(yàn)以及數(shù)值模擬研究�，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)研究主要集中在各種不同類型的集成熱管模塊上。本文對(duì)管翅式集成熱管模塊進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了集成熱管模塊的散熱性能參數(shù),并以實(shí)驗(yàn)為依托開展了集成熱管模塊的數(shù)值模擬優(yōu)化研究,最終提出了一種優(yōu)化型的集成熱管模塊模型。本實(shí)驗(yàn)分別研究了由2根、4根、6根熱管構(gòu)成的管翅式集成熱管散熱模塊,模塊均使用“U”形銅熱管與平板鋁翅片,翅化比均為13.5左右。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到三種熱管模塊的蒸發(fā)端與冷凝端溫度以及熱阻特性和熱流密度的關(guān)系,對(duì)比了三種熱管集成模塊的瞬態(tài)熱響應(yīng)特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在風(fēng)速為1.8m/s的工況下,熱管模塊蒸發(fā)端溫度達(dá)到65℃時(shí),2熱管、4熱管與6熱管模塊冷凝端溫度均為36℃左右,它們的散熱功率分別為80W,120W與240W;它們的熱阻分別為0.553 K/W、0.386 K/W與0.192 K/W;三種集成熱管模塊達(dá)到熱平衡的時(shí)間均為17 min左右。搭建了熱管集成模塊熱性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),建立了三種熱管模塊的數(shù)學(xué)模型和... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電子設(shè)備失效原因

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2有研究表明[6]，計(jì)算機(jī)CPU失效的原因主要是溫度過熱，如圖1.1所示。而日益發(fā)展的電子工業(yè)，必將使計(jì)算機(jī)CPU的功耗繼續(xù)增加，如果對(duì)CPU芯片的功耗和散熱不加以有效控制的話，由過熱造成的CPU失效現(xiàn)象也必將更頻繁的出現(xiàn)，這給未來CPU的熱設(shè)計(jì)提出了更大的新的挑戰(zhàn)。因此，耗能和散熱將會(huì)成為限制CPU發(fā)展的重要因素，冷卻技術(shù)已經(jīng)成為其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，研究和發(fā)展高性能高效率的模塊已經(jīng)刻不容緩。1.2研究現(xiàn)狀目前對(duì)電子元件比較成熟的降溫方式主要有以下幾種：（1）空氣冷卻；（2）液體冷卻；（3）微通道冷卻技術(shù)；（4）熱管冷卻技術(shù)。以上這幾種冷卻技術(shù)都是發(fā)展比較成熟，也是目前計(jì)算機(jī)CPU主要使用的傳統(tǒng)冷卻技術(shù)。還有幾種近年提出的新型冷卻技術(shù)，還處于研究階段，尚未廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。如：（1）半導(dǎo)體冷卻技術(shù)；（2）激光冷卻技術(shù)；（3）磁制冷技術(shù)；（4）離子風(fēng)冷卻技術(shù)；（5）表面材料技術(shù)；（6）納米流體振蕩技術(shù)等。1.2.1傳統(tǒng)冷卻技術(shù)在環(huán)境溫度25℃，芯片溫度85℃的情況下，幾種傳統(tǒng)冷卻方式的極限傳熱系數(shù)如圖1.2所示[7]。圖1.2傳統(tǒng)冷卻技術(shù)極限傳熱系數(shù)(1)空氣冷卻技術(shù)空氣冷卻技術(shù)可以分為自然對(duì)流冷卻和強(qiáng)制對(duì)流冷卻。自然對(duì)流冷卻不需要消耗外部能量，由自身的溫度分布不均勻引起的空氣流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)散熱的目的。自然對(duì)流冷卻利用計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)的間隙空氣流動(dòng)和機(jī)殼的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)

噴淋冷卻

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于高熱流密度數(shù)據(jù)中心水冷的仿真模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉章.天津商業(yè)大學(xué) 2019
[2]受限空間電子元件自然對(duì)流散熱特性研究[D]. 黃格永.重慶大學(xué) 2016
[3]水冷型熱管散熱系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究[D]. 杜雪濤.華南理工大學(xué) 2016
[4]磁性納米流體的制備及強(qiáng)化傳熱性能的研究[D]. 郭守柱.華東師范大學(xué) 2010
[5]射流冷卻裝置的模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李德睿.上海交通大學(xué) 2010



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