电子器件风冷散热系统的流动与传热性能研究

发布时间：2021-12-17 22:06

　　近年来随着电子技术的迅猛发展，电子设备的高性能、微型化、集成化程度越来越高，芯片功率越来越大。风冷散热系统因其制造成本低、安装操作简单、使用方便、散热效率高、运行可靠，在电子器件散热中具有广泛的应用。本文以台式电脑的风冷散热系统为研究对象，针对电子器件风冷散热系统有限空间的结构特点，建立轴流风扇和散热器的一体化模型，研究轴流风扇与散热器的流场和温度场的匹配方法，探索流场匹配与散热优化的关联机制。研究了风冷散热系统用轴流风扇的内流特性及出口流场特征，得出的主要结论指出，低背压下风扇整个叶道均可以获得较好的流动模式，风扇出口的有效面积最大，风扇中部区域的流量较大；随背压增加，叶根和叶中都会出现流动分离，叶顶区域的二次涡作用增强，风扇出口有效面积减小，风扇出口中径以内的区域出现回流；轴流风扇出口流动非单纯旋转射流，出流呈径向扩散趋势。低背压下，风扇出口扩散现象较弱，出口射流角与出口背压近似成正比，背压增加使得出口射流角增加。建立了轴流风扇和散热器的一体化模型，探索了轴流风扇与散热器的流场匹配与散热优化的关联机制。研究结果指出，流动最优不等于换热最优，散热系统的总体换热性能由风扇、散热器联合工... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 芯片冷却技术
    1.3 风冷散热技术
    1.4 本课题研究的主要内容
2 风冷散热系统用轴流风扇流动特性研究
    2.1 引言
    2.2 计算模型
    2.3 计算网格
    2.4 数值计算方法及边界条件
    2.5 风扇计算性能
    2.6 风扇内流特性分析
    2.7 风扇出口流场分析
    2.8 主要结论
    2.9 本章小结
3 基于一体化模型的流场与温度场的匹配研究
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 计算网格
    3.4 数值计算方法和边界条件
    3.5 基本流动模式
    3.6 翅片最优倾斜角度的确定
    3.7 翅片最优厚度的确定
    3.8 泄漏冷却气流的利用
    3.9 风扇转速的影响
    3.10 主要结论
    3.11 本章小结
4 风冷散热系统用散热器结构优化研究
    4.1 引言
    4.2 波浪形翅片散热器性能分析
    4.3 表面开凹槽翅片散热器的性能分析
    4.4 主要结论
    4.5 本章小结
5 全文总结及展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率LED热阻测量研究[J]. 韩凯,刘木清.  复旦学报(自然科学版). 2011(02)
[2]大功率LED典型热沉结构散热性能分析[J]. 李勇,李鹏芳,曾志新.  半导体光电. 2010(05)
[3]CPU散热器数值模拟分析[J]. 胡艳,郭广思,尚新泉.  低温与超导. 2009(09)
[4]基于熵产最小曲线型散热器参数优化设计[J]. 周建辉,杨春信.  航空动力学报. 2009(05)
[5]太阳花散热器优化设计[J]. 周建辉,杨春信.  电子学报. 2009(02)
[6]CPU散热器散热效果分析[J]. 张亚平,冯全科,余小玲.  低温与超导. 2008(10)
[7]电子芯片液体冷却技术研究进展[J]. 雷俊禧,朱冬生,王长宏,胡韩莹.  科学技术与工程. 2008(15)
[8]CPU散热器数值模拟分析及其材料选择的研究[J]. 陈占秀,孙春华,周泽平.  河北工业大学学报. 2008(01)
[9]曲线型肋片放射状散热器形状设计与数值模拟[J]. 周建辉,杨春信.  电子器件. 2007(06)
[10]CPU空气强迫对流冷却系统设计[J]. 周建辉,杨春信,鲁俊勇.  电子学报. 2007(08)

硕士论文
[1]CPU风扇散热器散热效果分析[D]. 张景柳.南京理工大学 2006



本文编号：3541034