热管在笔记本电脑散热设计中的模拟研究

随着现代笔记本的迅速发展,对笔记本电脑散热提出了更高的要求,传统的散热形式已经不能满足使用要求。热管技术以其得天独厚的优势正成为笔记本电脑散热的必然选择。本文通过CFD软件,模拟了热管散热器对笔记本电脑散热的优化作用,也体现了CFD散热软件在电子散热设计中的重要作用。     

一种笔记本电脑水冷散热装置研究

针对笔记本电脑散热问题设计了一种新型外置无强迫对流散热器,通过设置折流板和导流槽增大换热面积,采用实验和数值方法对散热器的结构参数及散热性能进行了研究。结果表明,研制的散热器具有较好的散热性能,可以满足CPU及GPU的散热要求。     

管带式水冷散热器的换热性能研究

本文对管带式水冷散热器的换热性能进行数值模拟研究并通过实验进行验证,以求提高换热器换热性能。建立模型分别从管带式百叶窗、扁管翅片单元进行全面的性能分析。其中对管带式散热器百叶窗的开窗角度进行了分析,结果表明:管带式散热器的百叶窗开角在23°~27°之间的散热效果最佳,提出并通过数值模拟验证了一种优化翅片结构的方案,与传统结构对比,散热效果有明显提高。搭建实验台并设计正交试验,研究了不同因素对散热器整体散热效果的影响程度。在本实验研究的范围下,通过多组实验数据分析得出,进口水温、循环水流量、风扇转速3种因素对散热器散热量的影响程度为:进口水温>循环水流量>风扇转速。     

分段凹槽式散热器数值模拟

随着LED灯具功率的增大,LED散热问题越来越受到关注,基于此设计出一种分段凹槽式散热器。采用COMSOL软件进行三维模拟仿真,模拟研究了分段凹槽式与平板翅片式散热器的散热情况。通过分析温度场与压力场计算云图,结果显示分段凹槽式散热器在降低热界面温度性能上明显优于平板翅片式。研究结果为灯具散热设计提供依据。理论上在大功率LED灯中安装优化设计后的散热片可以很好地解决灯具工作时的散热问题。     

半导体与热管一体化散热器研究

半导体与热管一体化散热器主要为解决目前市面上普通热管工作效率低的问题设计,半导体的制冷效果有效地降低了周围空气的温度,增大与热管的温度差,使热管能快速散热,达到有效降低笔记本电脑温度的效果。热管与半导体一体化的设计也能很好的解决单纯引用半导体制冷设计的凝霜问题,同时使用风扇辅助排除半导体产热面和热管周围的热空气以及湿度较大的空气,使笔记本电脑能快速高效的散热,且不存在内部器件受损的问题。     

笔记本电脑风扇散热系统低噪声流场优化设计

对笔记本电脑散热系统的噪声进行测试分析,得到各部分噪声的特性,确定风扇出口噪音是主要噪声源,建立风扇转速与笔记本电脑出口处噪声的关系。通过散热系统的流场分析,发现散热翅片出口夹角影响散热系统冷却风的风量和风压,而对噪声的影响不大,由此提出优化散热翅片出风角,提高散热效率,从而降低风扇转速,达到减低散热系统噪声的目的。实验表明出风口优化后,风扇转速可降低16.8 %,散热系统噪声下降2.0 dB（A）。     

LED灯具石墨散热器结构优化设计

以朗硕LS-QL0X灯具散热器结构为参考模型,研究了石墨散热器替代铝散热器后灯具的散热状况,讨论了石墨散热器翅片长度、翅片角度、翅片厚度及散热器导热系数对LED灯具散热状况的影响,并在此基础上对散热器结构进行了正交优化分析。仿真结果表明,灯具散热影响因素大小的顺序为散热器导热系数>翅片角度>翅片长度>翅片厚度,最优仿真结果是散热器导热系数为50W/(m·℃)、翅片角度为7°、翅片长度为19mm、翅片厚度为0.7mm,优化后芯片最高温度为37.52℃,比优化前温度下降了20.6%。优化后的LED石墨散热器灯具的最高温度比铝散热器灯具芯片仅高出2.23℃,质量却比铝散热器减少了25.9%。研究表明优化后的石墨散热器可以满足LED灯具的散热要求,且能有效减轻灯具的整体质量。     

压缩机变频模块风冷直肋式散热器参数化寻优及试验验证

为满足家用空调器压缩机变频模块风冷直肋式散热器的散热要求,并实现轻量化、小量化,本文对该散热器进行参数化设计,通过双目标(热源温度和散热器质量)寻优,从1 200个方案中筛选出最优方案,并进行试验验证.结果表明,2.6 kW空调器压缩机变频模块散热器质量仅219 g,较原方案降低95 g,且热源温度下降约7.5℃,轻量...     

数据中心刀片式服务器不同冷却方式的模拟对比

本文以刀片式服务器的冷却为研究对象,应用6SigmaDC软件的电子热分析模块,构建了刀片式服务器模型,对不同参数下的翅片式散热器在刀片式服务器中的散热情况进行了数学模拟。得到翅片式散热器翅片高度、齿数、翅片厚度等多个参数对散热器散热性能的影响规律,通过对比分析得到翅片散热器的最优结构参数,及芯片风冷散热所能达到的最低温度。为优化芯片的散热,在相同服务器上构建冷水板水冷散热模型,与风冷散热时芯片的温度进行对比,得出芯片水冷散热性能是风冷散热的1. 3倍。基于刀片式服务器内部温度分布分析,提出刀片式服务器采用风冷与水冷相结合的混合冷却为最佳散热方式,为数据中心服务器的散热设计提供了理论参考。     

基于OptiStruct形状优化的空调散热器稳态热传导及基频研究

基于热力学理论并运用Hyper Works分别对矩形翅片散热器和环形翅片散热器进行稳态热仿真分析,优选出散热性能较好的翅片散热器。为了改善空调散热器的散热性能,本文对优选的翅片散热器进行基于形状优化的稳态热传导和固有频率分析。采用Hyper Morph对优选的翅片散热器进行预变形定义并作为形状优化的设计变量,通过Opti Struct求解器计算出使散热性能最优的翅片散热器结构形状和固有频率。该方法有效地降低空调散热器最高温度并改善了它的散热性能,还大大地提升了空调散热器的抑制振动能力。     

基于烟囱效应的域控制器散热器结构优化

为了满足域控制器各芯片散热需求及散热器轻量化设计要求,依据烟囱效应,设计了一种自然对流散热方案。通过单因素控制变量法,探究了翅片厚度、翅片间距、翅片高度和烟囱高度对散热性能的影响及其规律。结果表明:散热器中引入烟囱效应可以显著提升翅片进风口处的气流速度,从而改善自然散热效果。同时还可以减少散热器的质量,降低材料成本。在此基础上,采用中心复合设计方法构建响应面进行多目标优化设计,得到烟囱式散热器最优参数。     

Preeision．2开关电源专业功放运用新的开关电源技术及散热技术

Precision．2开关电源专业功放采用了下列技术。 阵列并联隧道式风冷散热技术将散热器并列在风遂中，极大地提高了散热效率和稳定性。功率管直接安装在散热器上，免除绝缘硅脂布，令散热效率提高4倍。     

Precision~.2开关电源专业功放运用新的开关电源技术及散热技术

Precision.2开关电源专业功放采用了下列技术。阵列并联隧道式风冷散热技术将散热器并列在风遂中,极大地提高了散热效率和稳定性。功率管直接安装在散热器上,免除绝缘硅脂布,令散热效率提高4倍。     

数据中心服务器CPU水冷散热器的优化设计

如何强化水冷散热器的散热性能以维持计算机芯片的正常工作温度,成为数据中心服务器冷却问题研究的焦点。本文以水冷散热装置的综合系数F和芯片温度为目标参数,采用正交试验法对散热器的基板厚度、槽道(位于基板)位置、槽道数量和槽道宽度进行了优化设计,针对不同的需求得到最佳的组合为F指数和T指数散热器。结果表明:当冷却水体积流量为0.4 L/min,进口温度为20℃时,T指数和F指数散热器的散热极限热流密度分别为78 W/cm~2,65 W/cm~2。并从散热器底板的温度分布和总热阻两个方面分析其散热性能,T指数散热器的底板温度梯度和总热阻均低于F指数散热器,表明T指数散热器优于F指数散热器;但是在不同的体积流量下,F指数散热器的压降要低于T指数散热器。芯片在热流密度为65 W/cm~2以下时,F指数散热器槽道内流体的流动效果较好而且可满足数据中心服务器的散热要求,而更高的热流密度应选用T指数散热器进行冷却。     

CPU液冷散热器的性能分析及结构优化

为了对CPU液冷散热器进行性能分析,以gambit软件构建CPU液冷散热器物理模型,应用fluent软件对散热过程进行了数值模拟,运用控制变量法分析冷流体入口温度、冷流体入口流速、CPU功率和流体物性对散热器换热性能的影响,提出一种散热器结构的优化方案。研究结果表明:通过降低入口温度、提高入口速度、选用合适的工质等措施均可增大散热量;添加翅片后散热器底部的平均温度明显下降,换热效果大大提升。     

射流式水冷散热器关键参数对性能影响的模拟研究

目前传统的风冷散热技术已无法满足高热流密度电子器件的散热需求,液冷散热技术已成为目前的研究热点。射流式水冷散热器作为液冷散热技术的一种,主要通过喷嘴将流体工质喷射到固体表面来达到散热目的。本文研究了射流式水冷散热的主要参数（喷射面积比、喷嘴数量、有无微通道）对散热器性能的影响,模拟结果表明：该散热器的最佳喷射面积比为0.14,此时散热器底板平均温度为55.8 ℃,压力损失为5.35 kPa,努塞尔数和传热系数分别为28.1和3.45 kW/ (m2·K) ;最佳的喷嘴数量为4,此时散热器底板平均温度最低,为51.4 ℃,压力损失为5.52 kPa,努塞尔数和传热系数达到最高值,分别为35.2和4.33 kW/ (m2·K),并有效的消除了局部热点;微通道的增加微通道的增加使散热器整体换热性能显著增强,平均温度降低 3 ~ 6 ℃ ,当喷嘴数量为 4 时,布置微通道可使努塞尔数由 35. 2 升至 43. 3,传热系数由 4. 33 kW/ (m2·K)增至 5. 32 kW/ (m2·K),但压力损失略微上升(约 升高 20~ 60 Pa)。     

用于冷却变频空调器IPM的制冷剂散热的设计和试验研究

分析用于冷却变频空调器IPM模块的风冷铝制肋片散热器的缺点及用制冷剂冷却IPM模块的优势。设计制冷剂管散热器,建立散热模型,计算空调器在最恶劣条件下运行时的IPM温度,在温度满足要求下确定散热器结构参数。通过分析影响IPM模块温度的因素,制定试验方案并进行验证,最终确认制冷剂管散热器能够有效可靠地将IPM模块稳定在较低温度范围内。     

散热器热量传递特性的研究

为提高散热器的散热效率,在分析散热器散热特性的基础上并结合热特性方程进行热传递模拟分析。通过对散热片数量不同的散热器的分析,得出了散热器面积与室内温度的关系。通过对空间内不同截面温度的分析,得出了温度在空间上的分布规律。通过计算不同时刻环境的温度,得出了室内温度的变化规律。通过分析不同水温条件下温度变化的规律,并结合燃料利用率,选出了较为合适的入水温度。研究结果为散热器热传递效率的提高提供了参考。     

基于负压强制通风散热的变频空调器电控系统热设计

电子元器件良好的散热性能是空调器可靠性的重要保证之一,且对空调器的高温制冷舒适性影响极大。本文对变频空调器室外机模块散热过程以及强制风冷散热方案进行分析,提出一种基于负压强制通风散热的电控系统散热方案,该方案通过全新的散热风道设计、散热器设计以及电器盒特殊结构设计,大幅度提高元器件的散热性能。试验结果表明,该散热方案能够有效降低变频模块的温度,提高高温制冷量,室外环境温度50℃时制冷量提升6%;室外环境温度60℃时保持稳定可靠的持续制冷,高温制冷舒适性效果明显。     

用于CPU冷却的集成热管散热器

提出了将立体蒸汽腔和热管两相传热结合,用于CPU冷却的集成热管散热器新概念,并对设计出的集成热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,未优化的集成热管散热器的热阻在0.14℃/W～0.2℃/W之间,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的热管散热器相比,这种结构的集成热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、接触热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率CPU散热的要求.