回路型平板热管散热器的设计与实验研究

发布时间：2020-06-14 04:01

【摘要】：微型化及高性能已经成为现代电子设备发展的主流趋势，从而导致了其热流密度的迅速提高，电子设备的热设计变得越来越重要。典型的，如电脑CPU对于性能和频率的要求不断提高，，导致了其功耗不断增加，散热问题更为突出。 针对台式机CPU及其它电子元器件的冷却，提出了一种回路型平板热管散热器型式。其蒸发段采用平板蒸发器，冷凝段采用翅片风冷冷凝器，工质流动依靠重力作用自然回流。 用ICEPAK软件建立了翅片散热器、普通热管散热器和回路型平板热管散热器三种模型，数值模拟了三种形式散热器的性能，计算结果表明回路型平板热管散热器具有较明显的优势。 详述了回路型平板热管散热器的设计过程，以及热管工质的选取方法及工质充装量的确定，并对设计的散热器进行了制造；建立了散热器性能测试系统，用电加热铜块模拟发热电子元件，以水和丙酮为工质，测试了不同的加热功率、风温和风速条件下散热器的性能；并对蒸发器内的沸腾传热特性和冷凝段的冷凝换热特性进行了实验研究与计算分析。 实验与计算结果表明：随着加热功率即热流密度的增大，沸腾换热系数和冷凝换热系数增大，散热器总热阻减小；热流密度一定时，风速越大、风温越高，散热器总热阻越小。以水为工质，在风速3m／s，风温25～40℃，加热功率40～100W时，散热器的总热阻在0.251～0.424℃／W之间。散热器具有比较好的传热性能，基本达到了设计要求，可以作为台式机CPU或其它电子元器件的散热器。 文章所采用的蒸发器内沸腾换热及管内冷凝换热计算公式与实验吻合较好，可以作为回路型平板热管散热器设计的理论公式。 以丙酮作为工质时，散热器性能变差。原因可能是丙酮的汽化潜热比水小，以及丙酮易挥发，提高了热管的工作压力。 【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP303

【图文】：

子元器效原因

双龙(九州风神)DT一oo1B东泰科技图1.4几款CPU热管散热器Fig1.4SeervlheatPipeardiatosrorfCPUoocling这些散热器厂家不但采用了热管作为散热器的导热材料，还在翅片形式、性能、吹风方式等方面极尽所能。如仅仅吹风方式就有侧吹风、顶吹风、扇，梅花形风扇框架、风洞等各种招数。

【引证文献】

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本文编号：2712244