CPU智能散热仿真系统设计
台式电脑机箱散热方案仿真研究
台式电脑机箱散热方案仿真研究前言台式电脑在向高功耗、高性能的方向发展的同时，也在不断追求更好的用户体验和设备元件的高可靠性，这离不开对机箱系统良好的散热设计，良好的机箱系统散热设计不仅要满足主板元器件保持在许用的温度规格下，也要尽可能降低机箱表面的温度以及噪音水平。
本文以一款台式电脑机箱为例，采用不同的散热器方案，对其满负载条件下进行了系统的散热仿真，以求得到更优的散热方案，为台式电脑系统的散热设计提供一定的指导。
1 模型介绍机箱模型尺寸为13L，配置了CPU、显卡、内存条、3.5寸HDD以及TFX 310W供电电源，机箱开孔率为43%，开孔状况机箱模型如图1所示图1 机箱开孔情况及模型台式机系统的主要热功耗分配按表1所示表1 仿真部件热功耗分配对于系统散热来说，重点需要关注的包括主板VR部件温度、CPU结温、机箱壳温、系统出风口的温度，在以下3中散热方案中，我们着重对这些部件温度进行比较，以此找到较为合理的散热方案。
方案1采用9225 CPU 离心风扇散热器+8025 后置系统风扇；方案2采用8025 CPU 轴流风扇散热器+8025后置系统风扇，其中CPU 风扇的气流方向吹向主板；方案3与方案2散热器及配置的风扇一样，只是CPU 风扇的气流方向吹向机箱侧板，图2示出了3中散热方案的细节。
图2 整机系统散热方案对比仿真的工况为25℃环境温度，在常压下进行。
机箱系统的风扇转速设定在3种散热方案下是一致的，其中前置系统风扇转速设定为2000rpm，CPU风扇和后置系统风扇转速设定为2500rpm，风扇PQ曲线见图3，可以看到，轴流风扇和离心风扇在PQ性能上差异十分明显，轴流风扇具有风量大、风压小的特点，而离心风扇与此相反。
图3 散热风扇PQ曲线2 仿真分析对比3种仿真方案的机箱温度分布，可以看到在机箱表面的壳温表现上，采用方案1的离心风扇散热器效果最佳，上顶壳表面温度最高39.2℃，因为离心风扇散热器的导风结构，对风扇气流有定向的导流作用，避免了机箱内部乱流的产生；方案3和方案2相比，8025轴流风扇反向安装也能带来壳温的改善，原因在于利用了CPU 风扇和后置系统安装位置的差异，CPU 风扇流出的热空气能被后置系统风扇以较小的阻力带走，而方案2因为其向主板四周下吹的方式，内部流场较为紊乱，后置系统风扇要带走其热量，阻力相对要大。
基于单片机的智能散热器的设计本科毕业设计_说明
本科毕业设计题目基于单片机的智能散热器的设计学生＿专业名称＿指导教师＿年月日基于单片机的智能散热器的设计摘要:散热器在生活中的应用很广泛，例如笔记本电脑会因为散热不良而出现死机现象。
单片机具有集成度高、体积小、功能强、可靠性高、价格低廉等优点，广泛应用于工业测控、智能仪器仪表、网络通信、家用电器等领域。
本设计在深入探讨散热问题的基础上，设计出了一套基于单片机控制的智能散热器，综合了成本和性能等相关因素，采用Atmel公司的AT89C52单片机为核心。
控制器件向温度传感器DS18B20发送指令，进行温度信号的采集与处理，并通过液晶显示器显示出来，与系统预先设定的温度参数进行比较，当温度达到一定数值后，单片机会驱动风扇转动，进行散热处理。
当温度下降到一定数值后，风扇停止工作。
通过按键对温度参考值进行设定，利用记忆芯片EEPROM对设定值进行保存，实现温度智能控制最后系统在Protues下仿真运行，验证此系统设计正确可行。
关键词：散热器；单片机；智能控制Based on the Single chip MicrocomputerIntelligent design of radiatorAbstract：Radiator wide range of applications, such as notebook computers because of poor heat dissipation phenomenon of death in life. MCU with high integration, small size, strong function, high reliability, low price, etc., are widely used in industrial measurement and control, smart instrumentation, network communications, household appliances and other fields.The design in depth heat problem on the basis of design of a microcontroller-based control of intelligent radiator, a combination of cost and performance, and other related factors, using Atmel AT89C52 microcontroller as the core. Control devices to send commands to the temperature sensor DS18B20 temperature signal acquisition and processing, and LCD display parameters were compared with the pre-set temperature when the temperature reaches a certain value, the microcontroller will drive the rotation of the fan for cooling treatment. When the temperature drops to a certain value, the fan stopped working. Set through the button on the temperature reference value, the use of memory-chip EEPROM to save the set value, temperature intelligent control the final system Profuse under simulation run to verify that the design of this system is correct and feasible. Key Words：radiator; SCM; intelligent control目录1、引言21.1系统研究背景21.2散热原理和方式22、整体方案设计32.1 系统整体设计32.2 方案论证32.2.1 温度传感器的选择42.2.2 控制器的选择42.2.3 温度显示器件的选择52.2.4 电机与其驱动器的选择53、各单元模块的硬件设计63.1 系统主要器件简介63.1.1 单线数字温度传感器DS18B20简介63.1.2 单片机AT89C5273.1.3 风扇直流电机83.1.4 芯片MAX232介绍93.1.5 电源芯片7805介绍93.1.6 LCD显示芯片160293.2 各部分电路设计13.2.1 复位与晶振电路13.2.2 独立键盘连接电路23.2.3 温度采集电路23.2.4 LCD显示电路23.2.5 串口通信33.2.6 直流电机驱动电路33.2.7 电源芯片连接电路44、软件设计54.１单片机程序设计54.1.1 总程序流程图54.1.2 温度采集子程序流程图55、系统仿真65.1 用Keil C51编写程序65.2 系统软件调试75.3 PROTEUS软件简介75.4 PROTEUS电路原理图设计85.4.1 智能散热系统的电路原理图设计：85.4.2 智能散热核心的电路原理图设计：85.5 PROTEUS系统仿真与分析96、结论10参考文献11致12附录12源程序代码121、引言1.1系统研究背景随着科技不断进步和发展，单片机的使用已经渗透到我们日常生活的各个领域，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，各种智能IC卡的广泛使用，轿车、地铁和公交车的安全保障系统，智能手机、摄像机等，这些产品都与开单片机息息相关。
CPU散热器的电磁辐射仿真分析
随着 集成 电路技术 的高 速发展 ，现代 集成 芯 片 的 晶体管集 成度 和工作 频率获 得 了较 大提 高 ，例 如 Ｉｔ ｎｅ ｌ
无 法精 确模拟 硅核 中的 电路 以求 解精确 结果 ，但 散 热 器 的 电磁特性 随其 相关 参 数 （ 面 尺寸 、鳍取 向及 高 底 度） 的变 化趋势 也非 常 重要 。本 文 详 细研 究 了散热 器 的底 面 尺寸长 宽 比、鳍 的取 向及 高度对第 一谐 振频 率 （ 中分 析 的 均 为 第 一 谐 振 频 率 ， 以下 简 称 谐 振 频 文
ｅｅｔ ｏ ｅｔｉ ｓ ｆ ｎ ｎｅ ｃ ｃ ｅ ｄｒｄ ｔ ｉ ｃ ｏ ｎｂ ｅｌ ｔ ，ｗ ｉ ｅｈｉ ｔ ｆｏ ｇｕ ｉ ｆ ｃ ｆ ｒ ｎａｏ ｓ ｌ ｔ ｌ ａ ｉ ｒ ｔ ｎｃ ｅｎｇ ｃ ｄ ｈｌ ｔ ｅ ｈ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｓ ｏ ｉ ｔｎ ｏ ｆ ｏ ｅ ｒ ｆ ｄ ｎ ａ ａ ｄ ｅ ｉ ａ ｉ ｉ ｉ ｎ ｅｅ ｅｈ ｇ ｎ ｔ ｎ ｌ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔｃｒｄ ａｉｎ ｃ ａａ ｔｒｓｉｓｏ ｅ ｔｕ ４ ｓｒ ｃ ｈ ｌｃｒ ｏ ｇ ｅｉ ａ ｉｔ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｆＰ ｎ ｉ ｍ ＣＰＵ ｈ ａｓｎ ｅａ ａｙ ｅ ’ｉＩ ｔｅ ｈ ｌ ｆ ｏ ｉ ｃ ｅ ｔｉｋ ａ ｌｚ ｄ ｖｔ ｈ ｅｐ ｏ ｒ ｎ ｌ ＨＦ Ｓ． Ｔ ｅｉｆｕ ｎ ｅ ｏ ｅｒ ｔ ｆｌｎ ｓｄ ｏｗｉｅ ｉ ｅｏ ｅ ｔｉｋ ｕ ｄ ｒｉｅａ ｄ ｔ ｅｏ ｅ ｔｔ ｎ ｄ ｈ ｉｈ ｓｏ ｎ Ｓ ｈ ｎ ｅ ｃ ｆ ａｉ ｏ ｇ ｉｅｔ ｄ ｓｄ ｆｈ ａｓｎ ｎ ｅ ｄ ｈ ｒ ｎ ａｉ ｓａ ｅｇ ｔ ｆｆ ｓ ｌ ｈ ｔ ｏ ｏ ｓ ｎ ｉ ｏ ｎ ｉ ｏ ｒｔｒ ｓｎ ｎ ｅ￣ｅ ｕ ｎ ｙ， ｅｅ ｔ ｃｆｅｄ ｇ ｉ ｄ ｒｄ ａ ｔｄｒ ｃｉｎ ｉ ｔｄ ｅ ｎ ｆ ｓ ｅｏ ａ ｃ ｉ ｑ ｅｃ ｌｃｒ ｌ ａｎ ａ ａ ｉ ｉｅ ｔ ｓｓｕ ｉｄ， ｗｈｃ ｎ ｉａｅ ａ ｏ ｈ ａｉ ｉ ｉ ｎ ｎ ｏ ｉｈ ｉｄ ｃ ｔｓｔ ｔ ｒｔｅ ｒｔｏｏ ｈ ｆ ｆ ｌｎ ｓｄ ｏｗｉ ｅ ｉｅ ｎ ｔｓ ｌｅ ａ ｏ ｇ ｉｅ ｔ ｄ ｓｄ ｏ ｍａｌｒｔ ｎ １， ｔｅ ｒ ｓｎ ｃ ｈ ｈ ｅ ｏ ａ ｅ￣ｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｍａｎ ｔａ ｏ ｔ２ ６ ＧＨｚ ａ ｄ ｔ ｅ ｇ ｎ ｏ ｌｃｒｃ ｎ ｑ ｅ ｃ ｅ ｉｓ ａ ｂ ｕ ． ｎ ｈ ａ ｆｅｅ ｔ ｉ ｉ ｉ ｌ ｔｙ ｏ ｓａ ｔａ ｏ ｔ８ ３ ｄ ｆｅｄ ｓａ ｓｃ ｎ ｔ ｔａ ｂ ｕ ． Ｂ， ｗｈｌ ｈ ａ ｉ ｔｄｒ ｃｉｎ ｈ ｎ ｅｏ ｖｏ ｓｙｗｉｈ ｉｃ ｅ ｓｎ ｄ ｓｄ ａ ｄｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｅｒ ｄａ ｉｅ ｔ ｓｃ ａ ｇ ｂ ｉｕ ｌ ｔ ｎ ｒ ａ ｉｇｗｉ ｅ ｉｅ； ｎ ｈ ｅ ｎ ｏ
cpu水冷散热课程设计
cpu水冷散热课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解CPU散热的重要性，掌握水冷散热的原理与构成；2. 学生能描述水冷散热系统中各部件的功能及工作原理；3. 学生能解释水冷散热相较于风冷散热的优势及适用场景。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并搭建一个简单的CPU水冷散热系统；2. 学生能通过实验，分析水冷散热系统在不同工况下的散热效果；3. 学生能运用技术文档和图表，展示水冷散热系统的设计原理和实验结果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机硬件及组装的兴趣，提高学习积极性；2. 学生培养团队协作意识，提高沟通与协作能力；3. 学生认识到科技创新在生活中的应用，增强环保意识。
课程性质：本课程为信息技术课程，旨在让学生了解计算机硬件知识，提高实践操作能力。
学生特点：八年级学生对计算机硬件有一定的好奇心，具备一定的动手能力，但理论知识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，激发学生学习兴趣，提高综合素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 计算机硬件概述：介绍CPU在计算机系统中的作用，强调散热的重要性。
- 相关章节：教材第3章“计算机硬件系统”2. 散热技术原理：讲解水冷散热与风冷散热的区别，阐述水冷散热的优势。
- 相关章节：教材第5章“计算机散热技术”3. 水冷散热系统组成：介绍水泵、散热器、水管等部件的功能及工作原理。
- 相关章节：教材第6章“水冷散热系统”4. 水冷散热器设计与搭建：指导学生设计并搭建一个简单的CPU水冷散热系统。
- 相关章节：教材第7章“散热器设计与制作”5. 散热效果实验分析：通过实验，观察不同工况下水冷散热系统的散热效果。
- 相关章节：教材第8章“散热效果测试与评估”6. 技术文档与展示：教授学生如何整理实验数据，撰写技术文档，并进行展示。
- 相关章节：教材第10章“技术文档编写与展示”教学内容安排与进度：第1课时：计算机硬件概述，散热技术原理介绍第2课时：水冷散热系统组成，散热器设计与搭建第3课时：散热效果实验分析，技术文档与展示三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力。
第16章 CPU智能散热模拟系统
界面中温度走势图可实时显示CPU当前的温度，风扇和报警灯根据温度的不同作出不 同的变化，前面板的功能所对应的程序框图细节： （1）使用事件结构的对话框的使用实现通道信息、临界值的设定，通过子VI的连线板做 数据传递。
第16章 CPU智能散热模拟系统
引子
• 你的笔记本使用过久会很烫吧！ • 笔记本或台式机内部的散热风扇如何
实现自动开启或关闭散热功能的呢？
16.1 项目目标
由CPU的散热原理知，要实现散热系统的模拟，即通过测量CPU当前 温度，在温度达到某个临界值时，开启散热风扇，当温度值回落到正常 温度范围后，风扇停止运行。要求实现以下功能：温度超过临界值，启 动风扇，温度越高，风扇转速越快，且警报灯由绿转红。温度低于临界 值，停止风扇转动，警报灯关闭。
等，当有多种数据类型需要在循环中
传递并实时更新数值时，使用簇做数
据传递；
StartDaq主要完成本项目所涉及的数
字量输出、模拟量输入输出任务及通 Write主要完成输出电压控制电机转速及报
道的建立（初始化）；
警灯的点亮或熄灭；
Read完成温度信号的采集、转换及处 StopDaq完成任务的停止及清除。
（2）属性节点的使用（是否可见、是否可用、 颜色修改）
面板上的按钮是否可用，通过属性节点修
改按钮的属性。如图16-4左侧所示。发光二极 管灯的颜色的修改，也可使用属性节点来完 成。如图16-4右侧所示。
16.3.3 程序框图设计
本项目的流程图如图16-5所示，主要需要 完成的任务是实时测量温度，判定是否超过临 界值，判定是否需要启动散热风扇及警报灯。 所以测量温度及温度数据分析等是一直在不停 循环跳转的几个状态，故，很自然想到使用状 态机这样的结构。选择状态机的基本条件是多 个状态跳转、某些状态可复用、随时响应界面 按键操作。
对流散热的智能控制系统设计
对流散热的智能控制系统设计对流散热的智能控制系统设计智能控制系统被广泛应用于各个领域，其中包括对流散热系统。
对流散热是通过流体（通常是空气）的运动来将热量从一个物体传输到另一个物体。
在设计对流散热的智能控制系统时，我们需要考虑以下几个步骤：1. 确定目标：首先，我们需要明确对流散热系统的目标是什么。
是要维持一个特定的温度范围，还是要最大程度地降低热量传输？这将有助于我们确定设计参数和控制策略。
2. 数据采集：在设计智能控制系统之前，我们需要收集有关温度、流速和热量传输的数据。
这些数据可以通过传感器来获取，并且可以通过无线或有线方式传输到控制系统中。
3. 分析和建模：接下来，我们需要对采集到的数据进行分析和建模，以了解热量传输的特性和变化趋势。
这可以通过使用统计和数学建模方法来实现。
4. 设计控制算法：基于建立的模型和分析结果，我们可以设计控制算法来实现对流散热系统的智能控制。
这些算法可以基于传统的PID控制方法，也可以使用更高级的控制算法，如模糊控制或神经网络控制。
5. 实时监测和调整：一旦控制系统开始运行，我们需要实时监测系统的性能，并根据实际情况进行调整。
这可以通过不断收集并分析数据，并根据需要调整控制算法和参数来实现。
6. 系统优化：最后，我们可以通过进一步优化控制算法和系统参数来提高对流散热系统的性能。
这可能涉及到更精确的模型建立、更复杂的控制算法或更高级的硬件设备。
综上所述，设计对流散热的智能控制系统需要经过目标确定、数据采集、分析和建模、设计控制算法、实时监测和调整以及系统优化的多个步骤。
通过这些步骤的有序进行，我们可以实现对对流散热系统的智能控制，提高其效率和性能。
计算机CPU散热器的数值仿真分析
计算机CPU散热器的数值仿真分析摘要：随着芯片制造技术的发展，计算机CPU的功率越来越大，与此同时其发热功耗也越来越大，要保证CPU工作时不因温度过高而故障或进入高温自我保护模式，就需要CPU的散热器有更高的散热效率。
市场上的CPU散热器五花八门，具体哪种散热形式具有更高的散热效率，就需要对CPU散热器进行具体分析。
本文以市面上的一款CPU散热器为例进行分析，一方面分析CPU散热器上的热管数量多少对散热的影响；一方面分析CPU散热器上风扇的多少对散热的影响。
通过采用有限元数字仿真的方法对CPU散热器进行分析。
本次分析对CPU散热功率、CPU散热器的结构和散热器本身的材料进行参数假定，仅考虑热管数量和风扇数量对散热的影响。
关键词：数字仿真有限元TDP功耗 CAD模型 CFD模型集成电路制造技术的发展日新月异，其发热功率越来越大，在设计师努力降低功耗的同时，单位体积内集成的功能增多，热功耗不可避免的增大。
计算机CPU作为集成电路的典型代表，其发热功耗从开始的几十瓦发展到现在的近二百瓦，这要求CPU的散热措施必须能跟上CPU的发展。
CPU散热器就是专门为其提供散热服务的设备。
计算机的CPU散热器安装在计算机机箱内部，散热器上的散热基板紧贴CPU，基板与CPU之间通常会涂抹导热硅脂等材料提升两者之间的导热性能。
本文通过数字仿真分析软件，以市面上出现的CPU散热器为例，探讨在该散热器结构下，不同数量的风扇和不同数量的热管对CPU散热的影响。
1简介研究CPU散热就需要知道CPU的TDP功耗。
TDP功耗一般指热设计功耗（ Thermal Design Power），直接翻译为散热设计功耗。
热设计功耗是CPU电流热效应以及CPU工作时所产生的单位时间热量。
热设计功耗通常作为电脑主板设计、笔记本电脑散热系统设计、大型电脑散热/降耗设计的重要参考指标。
热设计功耗越大，表明CPU在工作时会产生的单位时间热量越大，对于散热系统来说，需要将热设计功耗作为散热能力设计的最低标准，也就是散热系统至少能散出热设计功耗数值所表示的单位时间热量。
CPU散热器的优化设计及数值模拟
Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ，５ ２ ３ ８ ０ ８ ；２ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｕ ｎ Ｙ ａ ｔ — ｓ ｅ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ，５ １ ０ ０ ０ ６ ）
摘要 ： 散热器 的散热性 能对维持 中央处理器 （ Ｃ Ｐ Ｕ ）的运行速 率和使用寿命 具有重要影 响。 通过对 Ｃ Ｐ Ｕ散 热器进行 热设计， 优 化散热器 的结构 ， 采用热 阻分析 法建立 Ｃ Ｐ Ｕ散 热器 的数学模型 ， 利用 Ｃ Ｆ Ｄ数值模 拟方法研究不 同肋 片长度的 Ｃ Ｐ Ｕ散热器 的散 热性能 ， 并对肋长为 ２ １ ｍ ｍ的 Ｃ Ｐ Ｕ散 热器 进行案例分析 。 研究结果表 明 ： 实验范 围内， 加长散 热器肋 片长度到 ２ ７ ｍ ｍ可有效 降低 传 热热阻 ， 提高散热性能 ； 超 过该长度 ， 肋 片长度的增加对散热性能 的影响不大 。 关键字 ： Ｃ Ｐ Ｕ散热器 ； 优化设计 ； 热阻 ； 肋片长度 ； 温度场
ｆｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｓ １ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ．
２ ０１ ７． １ ５
Ｃ Ｐ Ｕ散热器 的优化设计及 数值模 拟
王文 豪 ， 潘政宏 ，蒋 润花 ， 尹辉斌 ，黄成龙
（ １ ．东莞理 工学院化 学工程 与能源技术 学院， 广 东东莞，５ ２ ３ ８ ０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ８ ；２ ．中山大学工 学院， 广 东广 州，５ １ ０ ０ ０ ６ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ｈ ａ ｓ ａ ｎ ｉ ｍ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
散热系统产品设计方案模板
散热系统产品设计方案模板产品名称：散热系统产品设计方案一、项目背景随着科技的不断进步和人们对高效能节能产品的需求不断增加，散热系统产品作为现代工业领域不可或缺的一部分，具有着重要的作用。
为了满足市场需求并提高产品竞争力，本文提出了一种散热系统产品设计方案，旨在提高散热效率并降低能源消耗。
二、设计目标本设计方案旨在实现以下目标：1. 提高散热效率：有效降低产品工作温度，保障正常运行；2. 降低能耗：减少产品能源消耗，提高能源利用效率；3. 提高产品可靠性：确保产品长周期稳定运行；4. 具备智能化管理功能：通过智能控制技术，实现对散热系统的实时监测和远程控制，提高产品的可操作性和便利性。
三、技术方案1. 系统整合设计基于产品实际需求，进行散热系统的整体设计。
采用模块化设计思路，将核心散热技术与控制电路相结合，形成产品整体框架。
2. 散热元件设计选择高效率的散热材料，如铝合金、铜合金等，进行散热器模块设计。
通过合理布局设计，优化散热片数量和间距，增加散热面积，提高散热效率。
同时，采用风扇组件提供辅助散热，增强散热系统的整体散热能力。
3. 控制电路设计设计智能控制电路，实现对散热系统的实时监测和远程控制。
通过温度传感器、风扇调速器等元件，实现对产品温度和散热风扇转速的精确控制。
采用先进的传感技术和嵌入式控制系统，实现智能化管理和优化运行。
4. 结构设计根据产品的实际应用场景和外部环境条件，设计产品的结构框架和外观。
考虑产品的散热需求，采用紧凑型的设计结构，提高产品整体的散热性能。
同时，注重产品的易维护性和安装性，方便用户使用和维修。
四、测试及验证设计方案完成后，应进行实际测试和验证，确保设计方案的可行性和稳定性。
通过模拟实际工作场景，测试散热系统的散热效率和产品温度变化情况。
同时，对智能控制系统进行全面测试，确保系统的可靠性和功能的正常运行。
五、总结与展望本散热系统产品设计方案基于提高散热效率和节能减排的要求，以智能化管理和优化运行为目标，通过整合设计和科技创新，提供高效可靠的散热解决方案。
本科毕业设计-cpu风扇的三维实体仿真设计
CPU风扇的三维实体仿真设计作者姓名：**专业名称：机械设计与制造指导教师：** 讲师摘要随着电脑的普及，机械设计也采用了更方便快捷高效的软件制图。
计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式。
基于Pro/E 实现几何模型的参数化建模方法及其实现原理介绍了设计CPU风扇的全过程，阐明了产品设计研发的发展趋势。
通过对CPU风扇的设计可以发现在产品设计开发过程中，同一产品中有许多相同或相似的特征；或者由于产品系列化的原因，以前的产品中曾有过相同或相似的结构。
对于这些特征，可以在Pro/ENGINEER 中快速复制这些特征，从而大大加快及优化产品的设计。
基于特征的Pro/E三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，重点在于通过对CPU风扇的设计完成对Pro/E软件基本特征的掌握。
关键词：Pro/ENGINEER 机械制造CPU风扇AbstractAlong with the popularity of computer, mechanical design has also adopted the software drawing of more convenient shortcut efficiency. The technology of computer utilize , is replacing traditional handwork design way in each aspect. Based on Pro/E, the parameter that realizes geometry model melts to build mould method and it, realize the principle whole course that has introduced the design parts of CPU Fan, have expounded products plan research and develop develop tendency.Through discovering for the design of the parts of CPU Fan in the development course of products plan, in a product, have a lot of identical or similar features; Or because of the reason that range of products melts before product in have had identical or similar structure. For these features can duplicate fast in Pro/ENGINEER these features, so, the design of and optimization product accelerates greatly.Based on the design of feature that the three-dimensional modelling software of Pro/E has offered convenience to design platform, focal point lie in the design completion of passing for CPU Fan for the software basic feature of Pro/E grasp.Keyword: Pro/ENGINEER, mashine building, The parts of CPU Fan目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 CPU风扇的三维实体仿真设计概述 (2)1.1 CPU风扇的工作原理及性能 (2)1.2 CPU风扇的结构设计及技术规格 (3)2 Pro/ENGINEER软件简介 (8)2.1 Pro/ENGINEER的主要特性 (8)2.2 Pro/ENGINEER的常用模块 (9)2.3 Pro/E软件的建模功能 (10)3CPU风扇的部件设计 (12)3.1 创建实体特征 (12)3.2 创建倒角特征 (13)3.3 创建壳特征 (14)3.4 在实体底部添加两个拉伸实体特征 (15)3.5 在实体特征上创建筋特征 (18)3.6 在实体特征上创建一组剪切材料特征 (21)3.7 创建旋转曲面特征 (23)3.8 创建第1组基准轴线特征 (25)3.9创建第1组边界的曲面特征 (29)3.10创建第2组边界的曲面特征 (30)3.11合并曲面特征 (32)3.12在曲面特征上加入倒圆角特征 (37)3.13由曲面特征生成实体特征 (39)3.14在模型上创建倒圆角特征 (41)总结 (44)致谢 (45)参考文献 (46)前言随着全球经济和科技的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素，，促使了工业产品在市场上的竞争力日益加强，产品开发周期、生产周期的不断缩短，促使了机械制造行业的飞速发展。
CPU智能散热仿真系统设计
成绩评定表课程设计任务书目录1 目的及基本要求 02 CPU智能散热仿真系统设计原理 02.1 CPU智能散热仿真系统设计原理.................................................... 错误!未定义书签。
2.2 流程图 (2)2.3设计步骤 (3)3 CPU智能散热系统设计和仿真 (3)3.1 总体程序设计 (3)3.2 各功能模块详细设计 (6)4 结果及性能分析 (9)4.1 运行结果 (9)4.2 性能分析 (11)参考文献 (12)1 目的及基本要求熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现CPU智能散热仿真系统的设计。
基本要求: 设计一个“CPU智能散热仿真系统”，实现功能如下：1.采集CPU温度信号，与温度上限值进行比较，高于上限温度启动风扇，给CPU 降温；低于上限温度，风扇停止转动；2.风扇的转动速度随着温度的升高而加快，风扇速度与控制电压关系如下：风扇低速：O=6V；风扇中低速：O=7V；风扇中速：O=8V；风扇高速：O=10V；3.风扇启动时，红色指示灯亮；风扇停止时，绿色指示灯亮；4.要求在运行VI时，程序进入等待状态，当单击前面板上的“开始”按钮，系统开始进行温度测控；当单击前面板上的“停止”按钮时，测控系统停止工作，将所有的硬件通道清零并释放；当有错误时停止运行VI；5.在实现上述功能的同时，要在前面板上进行温度显示，温度变化趋势图显示，高温报警显示，风扇转动快慢显示以及模拟风扇运行图片显示；2.CPU智能散热仿真系统原理2.1 CPU智能散热仿真系统原理针对CPU的散热特点，结合其散热机理，设计CPU智能散热仿真系统结构，根据CPU工作条件要求，对CPU进行温度测控，并对该智能散热系统性能进行了分析和结构优化。
利用LabVIEW软件设计程序，使用热电偶模块测量当前温度；使用霍尔模块的小电机，模拟散热风扇；使用交通灯等模块模拟CPU高温时的红色指示灯点亮和温度正常时的绿色指示灯点亮。
仿真技术在CPU散热组件机械设计应用的研究
仿真技术在CPU散热组件机械设计应用的研究发表时间：2018-10-16T15:14:13.800Z 来源：《防护工程》2018年第13期作者：安小龙[导读] 计算机仿真技术是指利用运行在计算机上的软件来模拟实际的环境进行各种科学实验的技术安小龙同方计算机（苏州）有限公司江苏苏州 215000摘要：计算机仿真技术是指利用运行在计算机上的软件来模拟实际的环境进行各种科学实验的技术，它具有许多优势，如灵活性、可靠性、经济性等。
在许多学科中，利用计算机技术进行各种仿真模拟已是较为成熟的技术，也是必不可少的手段。
本文详细阐述了计算机仿真技术在CPU散热器设计中的应用。
关键词：计算机仿真技术；CPU散热器机械设计；有限元现代机械设计已经发展成为一门内容广泛的交叉学科。
其理论与方法包含有哲学、思维科学、智能科学、人体科学、心理学、生理学、解剖学、社会学、管理学、环境科学、生态学、进化论、可持续发展战略，现代应用数学、物理学、应用化学、应用力学、摩擦学、艺术科学、材料科学、机械电子学、控制理论与技术、检测技术、自动化技术、计算机及网络技术、现代信息科学等许多学科的知识与成果。
计算机仿真技术的出现是人类科学进步史上的一大重要突破，它为人类的研究与分析提供了更加精准的方法与工具，在未来，计算机仿真技术必然会有着重要的运用。
一、计算机仿真技术简介1、概念计算机的仿真技术是一门新兴的综合性的技术，它运用专门的软件，再通过数字作为传播的介体传达给人们。
因此，当人们通过计算机媒体进行浏览观赏时就能够有身临其境的感觉，可以自由选择角度。
一方面，仿真技术的应用得益于控制工程和系统工程的发展，在控制工程和系统工程中逐步探索计算机仿真技术；另一方面，计算机仿真技术可以逐步缩短开发周期，在提高产品质量的同时减少损失，并降低人工成本，提高工作效率，在节约经费开支等方面发挥巨大的作用。
2、特点1）模型参数可根据要求任意调整、修改和补充。
《芯片散热-icepak数值模拟》CFD模拟仿真
《芯片散热-icepak数值模拟》CFD模拟仿真各位同学，大家好。
我是七师兄今天我们来，来学习《icepak芯片散热模拟优化设计》系列课程的第01节《芯片散热与CFD模拟》。
随着电子产品的不断更新升级和产业技术的发展，芯片的集成度也越来越高。
据悉，台积电，目前正在研发2nm制程的芯片。
据预测，芯片的平均热流密度将达到500 W /cm2，局部热点热流密度将会超过 1 000 W /cm2。
芯片功能越强大，芯片集成度越高，单位时间所产生的热量也多，由此引发的“热障”问题也越发突出。
科学研究表明：在70 ～80 ℃，单个电子元件的温度每升高10 ℃，系统可靠性降低 50% 。
对于稳定持续工作的电子芯片，最高温度不能超过 85 ℃，温度过高会导致芯片损坏。
据统计，有超过 55% 的电子设备失效形式都是因为温度过高引起的，因此，能否将芯片产生的热量及时有效的散发出去，将直接影响芯片的工作性能、成本及可靠性。
那么，有哪些方式可以对芯片进行散热呢？目前芯片的散热方式主要有风冷散热、水冷散热、热管散热等第一种，是传统的翅片风冷散热。
主要是通过风机搅动周围的冷空气，进行强迫对流散热。
比如我们常见的台式电脑，主板芯片上，会带一个风扇，这种就是属于风冷式的。
这种散热方式，散热量并不是很高，极限散热量＜ 1 W /cm2，因此，这种散热方式比较适合低功耗散热场合。
第二种，是水冷散热。
这种散热方式主要由冷板、水泵、散热水排及传输管道构成。
通过水的流动性，将热量散发出去。
由于水的比热容比较大，所以散热效果比风冷式的更好。
比如很多一些大型的互联网公司，会把主机服务器，放在湖底。
像阿里的服务器放在千岛湖底，微软的服务器放在奥克尼群岛的海里。
第三种方式是，热管散热。
1963 年，美国国家实验室首次提出一种高效的传热元件——热管，经过 30 多年的发展， 20 世纪 90 年代热管技术开始大规模应用。
热管散热是目前芯片散热领域应用较为广泛的高性能散热技术。
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成绩评定表
课程设计任务书
目录
1 目的及基本要求 (1)
2 CPU智能散热仿真系统设计原理 (1)
2.1 CPU智能散热仿真系统设计原理................................................. 错误！未定义书签。
2.2 流程图 (2)
2.3设计步骤 (3)
3 CPU智能散热系统设计和仿真 (3)
3.1 总体程序设计 (3)
3.2 各功能模块详细设计 (6)
4 结果及性能分析 (9)
4.1 运行结果 (9)
4.2 性能分析 (11)
参考文献 (12)
1 目的及基本要求
熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现CPU智能散热仿真系统的设计。
基本要求: 设计一个“CPU智能散热仿真系统”，实现功能如下：
1.采集CPU温度信号，与温度上限值进行比较，高于上限温度启动风扇，给CPU 降温；低于上限温度，风扇停止转动；
2.风扇的转动速度随着温度的升高而加快，风扇速度与控制电压关系如下：风扇低速：O=6V；风扇中低速：O=7V；风扇中速：O=8V；风扇高速：O=10V；
3.风扇启动时，红色指示灯亮；风扇停止时，绿色指示灯亮；
4.要求在运行VI时，程序进入等待状态，当单击前面板上的“开始”按钮，系统开始进行温度测控；当单击前面板上的“停止”按钮时，测控系统停止工作，将所有的硬件通道清零并释放；当有错误时停止运行VI；
5.在实现上述功能的同时，要在前面板上进行温度显示，温度变化趋势图显示，高温报警显示，风扇转动快慢显示以及模拟风扇运行图片显示；
2.CPU智能散热仿真系统原理
2.1 CPU智能散热仿真系统原理
针对CPU的散热特点，结合其散热机理，设计CPU智能散热仿真系统结构，根据CPU工作条件要求，对CPU进行温度测控，并对该智能散热系统性能进行了分析和结构优化。
利用LabVIEW软件设计程序，使用热电偶模块测量当前温度；使用霍尔模块的小电机，模拟散热风扇；使用交通灯等模块模拟CPU高温时的红色指示灯点亮和温度正常时的绿色指示灯点亮。
当CPU温度越高，风扇转速就越快，该设计为阶梯型变化。
2.2 流程图
本系统的状态图如图1所示，主要需要完成的任务是实时测量温度，判定是否超过临界值，判定是否需要启动散热风扇及警报灯。
所以测量温度及做数据分析，是一直在不停循环跳转的几个状态，故很自然想到使用状态机这样的结构。
选择状态机的基本条件：多个状态跳转、某些状态可复用、随时响应界面按键操作。
图1 流程图
2.3设计步骤
（1）CPU智能散热仿真总体程序设计；
（2）交通灯模块的设计：检测LED灯是否正常工作；
（3）热电偶模块的设计：将测得的电压信号的电压值转换为温度值；
（4）电机控制电路模块的设计：完成程序控制电机转速。
3 CPU智能散热系统设计和仿真
CPU智能散热仿真系统的设计包括总体程序设计和子程序的设计两大部分，而子程序的设计又包括交通灯模块、热电偶模块和电机控制电路模块三部分，几部分结合起来实现整个CPU智能散热仿真系统的功能。
3.1 总体程序设计
（1）主程序前面板
在前面板要设计温度测控的人机交互界面、进行资源配置和参数设置以及系统简介等内容，因此应使用3个选项的选项卡，把各分内容分别放置在不同的选项中。
图2 系统概述
图3配置信息
图4温度监控页面
（2）主程序后面板程序
图4 双边带调制系统后面板
图5 CPU智能散热仿真系统后面板程序
3.2 各功能模块详细设计
（1）交通灯模块
选择交通灯实验模块，并将该模块安置在对应的交通灯实验模块平台槽位上数字信号槽位，然后使用Nextpad检测模块是否正常使用交通灯实验模块的LED 灯是否工作正常。
（2）热电偶模块
读取温度信息并分析温度，AI通道测得的电压信号，将电压值转换为温度值。
在子VI中判定温度是否超过临界值，是否启动风扇是否有警报灯。
图6 热电偶模块前面板
图7 热电偶模块后面板
（3）电机控制电路模块
由于霍尔传感器实验模块上使用的电机功率相对较大，无法直接使用数采卡的AO通道驱动，故需要在面包板上搭建外接电路来完成程序控制电机转速的要求。
可以在MAX中，切换至模拟输出，手动调节AO输出值，查看电机电压变化，AO输出值可控制在5-10V之间。
电机的两个接线口一个与+12V连接，一个与三极管集电极相连接，电机下方的电压输出端口Vout连接一个AI端口，GND连接差分方式的负端。
实验硬件模块的开关型霍尔输出端口是直接路由至数据采集板卡的计数器的，故若要使用AI采集当前转速的信号，需要将开关型霍尔的输出端口和AI端口相连接。
图8 电机控制电路模块后面板
4 结果及性能分析
4.1 运行结果
不同参数下的运行结果如图9-12。
图9 CPU智能散热仿真系统运行结果一
图10 CPU智能散热仿真系统运行结果二
图11 CPU智能散热仿真系统运行结果三图12 CPU智能散热仿真系统运行结果四
4.2 性能分析
1、该任务中，使用热电偶模块测量当前温度，小电机，模拟散热风扇；使
用交通等模块模拟CPU高温时的红色指示灯点亮和温度正常时的绿色指示灯点
亮。
因此，这个项目中要用到模拟信号采集来读取被测温度；用模拟信号生成，
输出控制电压来控制电机转数；用数字信号生成，输出逻辑量来控制交通灯模块
上的小灯的亮、灭。
2、采集CPU温度信号，与温度上限值进行比较，高于上限温度启动风扇，
给CPU降温，温度越高，风扇转速越快；低于上限温度，风扇停止转动。
对上述
结果进行如下分析：
1)如图结果一，设置温度上限值为 10℃，阶梯度为3℃，采集到的CPU 温度为33.1℃，高于上限温度，启动风扇高速档，红色指示灯亮。
2)如图结果二，设置温度上限值为 16℃，阶梯度为3℃，采集到的CPU
温度为33.1℃，高于上限温度，启动风扇中速档，红色指示灯亮。
3)如图结果三，设置温度上限值为 29℃，阶梯度为3℃，采集到的CPU
温度为33.2℃，高于上限温度，启动风扇低速档，黄色指示灯亮。
4)如图结果四，设置温度上限值为 34℃，阶梯度为3℃，采集到的CPU
温度为32.9℃，低于上限温度，风扇停止转动，绿色指示灯亮。
参考文献
[1] 精通LabVIEW 8.5 王磊陶梅，电子工业出版社，2007
[2] 虚拟仪器设计基础教程(8.5) 黄松岭吴静，清华大学出版社，2008
[3] labview印刷电路板设计教程肖玲妮编著.清华大学出版社.2003.08
[4] labview完全自学手册龙马工作室编著.人民邮电出版社.2005.10
[5] labview 高级应用赵品编著.人民邮电出版社.2000.11。