便携式计算机散热系统研究

发布时间：2017-04-29 11:10

  本文关键词：便携式计算机散热系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动芯片技术及其性能的提升，电子元件的工作频率及功耗也随之上升，这就导致了电子元件在工作中释放出比以往更多的热量，而热量的产生和释放，关系到整个计算机系统的稳定性及产品的使用寿命，尤其是在现今市场便携性及高性能的趋势之下，稳定而又有效的散热系统势必会是一个非常关键的技术问题，据统计资料显示，目前近80%的计算机硬件故障都是因为散热系统问题导致电子元件失效而造成的。 本研究主要针对目前便携式计算机散热系统进行优化，通过对散热系统的结构搭配及参数设定，从而合理控制系统内电子元件温度及计算机的外部表面温度，使计算机在高性能模式下，让终端使用者得以较好的感官反馈。 本论文主要以传热学、流体力学等相关理论为基础，利用FloTHERM软件建立笔记本电脑内部空气流场和温度场仿真模型，通过进行实物验证测试，检验仿真模型数据的准确性，并提出合理的优化方案。 本论文研究结论如下： （1）通过对热管位置的分析研究，结论显示热管处于鳍片上靠近风扇出风口的上下两侧时，风扇具有较高的风量及较低的噪音值。 （2）为减小风扇性能损失，需要保证风扇在系统中距离机构件内部留有足够的间隙值，，实验数据显示，间隙值在2mm时，风扇约保持80%的性能。 （3）考虑安规规范、材料成本、出风口风阻压力及散热效果等因素影响，鳍片设计材质优选金属铝材，材料厚度0.2mm，间距值为1mm。 （4）笔记本电脑D面开入风口设计，实际案例中需要针对PCB的电子元件布局合理设立入风口的位置，使气流进入机构件后可以建立合理的气体流场来冷却发热的高温电子元件，实验证明开设入风口引入气流会使电子元件温度降低至少3℃。
【关键词】：便携式笔记本电脑 热传导 热分析 FloTHERM
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.32
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 研究目的与意义10-11
• 1.3 笔记本电脑散热技术国内外发展现状11-19
• 1.3.1 芯片常用的散热方式11-13
• 1.3.2 笔记本电脑散热系统概述13-15
• 1.3.3 国内外研究概况15-19
• 1.4 本论文主要研究内容19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 传热学相关理论基础20-32
• 2.1 传热学的概念及分类20-24
• 2.1.1 热传导20-22
• 2.1.2 热对流22
• 2.1.3 热辐射22-24
• 2.2 数值传热学简介24-25
• 2.2.1 数值传热学基本概念24
• 2.2.2 数值传热学常用的计算方法24-25
• 2.3 CFD 软件简介25-31
• 2.3.1 ANSYS 软件介绍25-27
• 2.3.2 FloTHERM 软件介绍27-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 笔记本散热模组介绍32-39
• 3.1 笔记本散热设计的基本概念32
• 3.2 笔记本散热模组的基本组成部件32-35
• 3.3 热管结构参数及特性35-37
• 3.4 散热模组常用材料属性特征37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 笔记本电脑热管位置研究39-49
• 4.1 实物模型建模及热管位置定义39
• 4.2 仿真软件（ANSYS）模拟分析39-47
• 4.3 仿真结论分析47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 笔记本电脑模拟建模热分析49-68
• 5.1 实物模型建模及参数设定49-50
• 5.2 模型网格划分与网格质量检查50-51
• 5.3 笔记本电脑热仿真计算与分析51-64
• 5.3.1 计算参数的设定51
• 5.3.2 迭代求解与残差监控51-52
• 5.3.3 热仿真结果分析52-64
• 5.4 笔记本电脑实物热测试64-67
• 5.4.1 热测试设备及原理64-65
• 5.4.2 热测试环境65-66
• 5.4.3 热测试结果分析66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第六章 结论与后期研究方向68-70
• 6.1 实验研究结论68-69
• 6.2 后期研究方向69-70
• 参考文献70-74
• 攻读学位期间发表或撰写的论文74-75
• 致谢75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陶汉中;张红;庄骏;;槽道热管压扁度对传热的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年01期

2 商福民,张永;ANSYS有限元分析系统在数值传热中的应用[J];长春工程学院学报(自然科学版);2004年01期

3 孔巧玲,贺建华;热管在笔记本电脑散热中的应用[J];电脑开发与应用;2004年02期

4 丘东元;何文志;张波;肖文勋;;基于Flotherm软件的电力电子装置热分析[J];电气电子教学学报;2011年02期

5 徐晓婷;朱敏波;杨艳妮;;电子设备热仿真分析及软件应用[J];电子工艺技术;2006年05期

6 风清扬;给CPU“去火”CPU散热原理与方式[J];电子计算机与外部设备;2001年05期

7 王雪峰,孙志坚,吴存真,靳静,王立新;电子器件冷却用重力型热管散热器的实验研究[J];电子器件;2004年03期

8 姚寿广,马哲树,罗林,陈如冰;电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2003年04期

9 王充,马咏梅,侯力;微型热管在台式电脑中的应用设计[J];机电产品开发与创新;2004年05期

10 丁成斌;王克成;张文革;武荣;;基于Flotherm的一种电源设备热仿真分析[J];机电元件;2011年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李云红;基于红外热像仪的温度测量技术及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

  本文关键词：便携式计算机散热系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：334749