风冷散热器相关技术浅析之整体结构篇
风冷散热_精品文档
风冷散热风冷散热：优化计算机散热性能的关键技术引言：随着计算机技术的迅猛发展，高性能计算机的普及和应用日益广泛。
然而，高性能计算机在运行过程中经常会产生大量的热量，这不仅会导致计算机硬件的损耗，还会影响计算机的性能和稳定性。
因此，有效地进行散热成为了高性能计算机设计与应用中至关重要的一环。
本文将重点探讨风冷散热技术，介绍其原理、优势以及应用实践。
一、风冷散热技术的原理风冷散热技术是通过利用气流来降低计算机内部的温度，从而实现散热的一种方法。
其原理主要包括两个方面：热传导与热对流。
1. 热传导：计算机内部的散热元件，如散热片、散热器等，通过热传导将产生的热量传导到散热元件表面。
散热元件表面与环境接触时，热量会被传导到周围的空气中。
2. 热对流：当散热元件表面与周围环境接触后，空气会受到热量的影响而产生温度差异。
由于热空气的密度较低，会上升形成热对流，而冷空气则会下沉取代上升的热空气，实现传热的过程。
二、风冷散热技术的优势相比于其他散热技术，风冷散热技术具有以下几个明显优势：1. 成本低廉：风冷散热技术不需要复杂的设计和制造工艺，成本较低。
与水冷散热相比，风冷散热不需要额外的冷却系统，减少了维护和运营成本。
2. 易于维护：风冷散热技术中使用的散热元件较为简单，易于维护和更换。
用户可以根据实际需求进行灵活调整和升级，提高了计算机的可维护性。
3. 散热效果好：风冷散热技术在传热效率上表现出色。
通过合理设计散热元件，可以大幅降低计算机内部的温度，确保计算机在高负载运行情况下的稳定性。
4. 适用性广泛：风冷散热技术适用于各种规模和类型的计算机。
无论是家用台式机、工作站还是大型服务器，风冷散热技术都可以满足其散热需求。
三、风冷散热技术的应用实践风冷散热技术在实际应用中得到了广泛的应用和验证。
以下是两个典型的应用实践案例：1. 电脑主机风冷散热方案电脑主机是个人计算机的核心部分，其散热性能对计算机的整体性能和寿命起着重要影响。
PC风冷散热技术漫谈
PC风冷散热技术漫谈(1)关键词：风冷散热导言：介绍PC风冷散热技术的一般性知识随着PC内部组件功耗及发热量的不断提升，如何有效地为PC降温便成了亟待解决的问题，各式各样的散热器竞相面市。
从散热方式上看，目前PC散热仍然是最常见几种：风冷、水冷、被动散热。
其中水冷散热产品价格偏高，安装繁琐；被动式散热的性能偏低，制作工艺上的限制更使其价格没有优势；至于其他如液氮、干冰之类则更属专家玩家的选择。
风冷散热性能优良、价格更低廉、安装更简便、应用更广泛，现在及在今后相当长一段时期内仍是PC降温散热的主流。
风冷散热器从结构上来说，一般分为4个部分：散热风扇、散热鳍片、扣具及附带的调速装置。
风扇PC散热器中的风扇主要有如下两种：轴流风扇（方型扇，圆形扇）：轴流风扇以其便宜的价格使用最广泛。
其工作原理是利用风扇叶片的扬力使空气在轴向方向流动，其风扇叶片一般与电动机直接相连，体积小，重量轻。
离心风扇（涡轮风扇）：离心式风扇也叫涡轮风扇，利用离心力，空气在叶片的半径方向流动，可以得到很高的风压，可装置在通风阻抗大的场合发挥效果，显卡散热中多使用此类风扇。
风扇承轴技术在PC直流风扇领域按承轴技术可分为以下几类：油封轴承、滚珠轴承（又分单滚珠和双滚珠两种）液压轴承、磁悬浮轴承、流体保护系统轴承（又称为合金轴承）等。
在国内散热器市场应用较多的轴承技术有：滚珠轴承，油封轴承以及液压轴承。
油封轴承风扇有制造成本低廉、工艺简单、低噪音小的优势，但是使用寿命很低，一般国产扇寿命最高只有5000-8000小时，而进口扇最高可达1,5000小时。
滚珠轴承风扇使用寿命可以达到40,000小时，噪音比油封轴承风扇大，但成本较高。
液压轴承则在工作的噪音和使用寿命上都有突破，寿命可达到4,0000小时。
风扇口径风扇口径对风扇的出风量也有直接的影响，一般说来，风扇的口径越大，那么该风扇的出风量也就越大，风力效果的作用面也就越大。
一般8CM以上大口径的风扇主要应用于机箱，电源以及目前高端的静音散热器。
散热器的原理分析和结构设计
散热器的原理分析和结构设计摘要：随着疫情好转，国内经济不断复苏，火电、冶金等行业的产能也得到进一步释放。
而这些行业的发展都来不开散热器。
本文以凯络文公司生产的工业热交换器为例，详细介绍散热器的结构和原理。
关键词：散热器；结构；原理1 散热器的原理散热器一般利用外部的空气对管内的水(油)进行冷却，即散热器通过循环水(油)泵，对循环水(油)进行强制循环，再通过轴流风机提供冷却空气，且水(油)流与空气流形成错流布置进行热交换，热量首先从热水(油)通过对流作用传给冷却管内壁，然后通过传导作用传给冷却管外壁，再通过传导作用从冷却管外壁传给散热翅片，最后和冷空气的对流作用，把热量转移到空气中并带走，从而达到把热水(油)降到合适的工作温度的目的，如图1所示。
图1 散热器传热原理图2 散热器其结构设计依据散热器根据风机的安装形式分为引风式和鼓风式两种结构。
2.1 引风式散热器引风式散热器的管束位于风机的吸风侧(即风机位于顶部)，由于风筒对换热翅片管有着很好的阻挡阳光、风、雨、雪的作用，使得引风式散热器具有较稳定的换热性能，同时它具有风量分配均匀、热循环少、污损少、低噪音的特性。
2.2 鼓风式散热器鼓风式散热器的管束位于风机的排风侧(即风机位于底部），由于风机电机始终处于较冷的空气环境中,可允许处理较高温度的工艺介质，从而保持较长的使用寿命。
3 散热器的结构散热器主要由支腿、芯组、风机、膨胀水箱、液位仪等单元组成。
图2 散热器结构图3.1 支腿（钢构）为了将散热器安装到合适的高度，需采用支腿或钢构支撑固定，支腿用钢板折边焊接而成，若支撑高度大于等于1米时，则用型钢做成的钢构来支撑，它由立柱、横梁等组成，具有良好的稳定性，可供散热器单个或组合使用，具体钢构应根据客户要求和使用环境进行设计。
3.2 芯组芯组是散热器的核心部件,冷空气以一定的流速流过芯组以冷却管内的热水（油），达到换热目的。
其芯组采用刚性独立的结构,便于整体装卸、组合;冷却芯组由数根冷却管、凯络文专有片型的散热翅片、前后管板、中间管板、左右侧板及集箱等构成,冷却管采用耐腐蚀性能的铜或铜合金或不锈钢材料,按正三角形排列,翅片与冷却管采用内胀方式连接,芯组均采用适应翅片管热膨胀的措施;最低一排翅片管下面设支撑梁,与芯组侧板固定,支撑梁部位的各排翅片管均布支撑件,集箱配有放泄阀,作为排污、排水、放气口、通常翅片采用铝带冲制而成，也可根据客户需要在翅片上附加保护涂层，或使用铜翅片。
冷却风扇的机械结构
冷却风扇的机械结构
冷却风扇是一种用于散热的机械装置，通常由以下几个部分组成：
1. 风扇叶片：风扇叶片是冷却风扇的核心部分，它通过旋转产生气流，将热量带走。
风扇叶片通常由塑料、金属或复合材料制成，具有一定的弹性和韧性，以适应高速旋转和振动的工作环境。
2. 电机：电机是冷却风扇的动力源，它驱动风扇叶片旋转。
电机通常采用直流无刷电机或交流电机，具有高效、低噪音、长寿命等特点。
3. 轴承：轴承用于支撑风扇叶片和电机的旋转轴，保证风扇的平稳运行。
轴承通常采用滚珠轴承或含油轴承，具有较高的耐磨性和承载能力。
4. 外壳：外壳用于保护风扇内部的零部件，并起到美观和防尘的作用。
外壳通常由塑料或金属制成，具有一定的强度和耐腐蚀性。
5. 控制电路：控制电路用于控制风扇的转速和工作模式，以满足不同的散热需求。
控制电路通常包括传感器、控制器和电源等部分。
6. 安装支架：安装支架用于将冷却风扇固定在设备上，保证风扇的稳定运行。
安装支架通常采用金属或塑料制成，具有一定的强度和调节功能。
以上是冷却风扇的机械结构的主要组成部分。
不同类型和规格的冷却风扇可能会有所差异，但基本结构和工作原理是相似的。
冷却风扇通过合理的设计和制造，可以有效地提高设备的散热效率，保证设备的稳定运行。
了解电脑散热技术风冷水冷和热管散热器的对比
了解电脑散热技术风冷水冷和热管散热器的对比了解电脑散热技术：风冷、水冷和热管散热器的对比电脑的散热技术对于保证其稳定性和寿命非常重要。
随着计算机性能的不断提升，电脑散热器的种类也日益增多。
本文将介绍电脑散热技术中常见的风冷、水冷和热管散热器，并对其进行对比。
一、风冷散热器风冷散热器是电脑散热技术中最常见的一种类型。
它通过风扇将空气引入散热器，通过散热器的鳍片将热量传导到空气中，从而实现散热的效果。
1. 结构及原理风冷散热器的结构相对简单，由一个或多个散热片组成，鳍片一般采用铝制，具有较好的导热性能。
它通常安装在计算机的CPU或显卡上。
风扇则负责将冷却的空气引入散热片，帮助加速热量的散发。
2. 优点及缺点风冷散热器具有安装简单、成本低廉等优点。
同时，它也可以通过调节风扇的转速来达到散热和降噪的平衡。
然而，由于风冷散热器只能依靠空气对散热片进行冷却，因此在高负载运行时，其散热效果可能不如其他散热器。
二、水冷散热器水冷散热器是电脑散热技术中一种较为高级的类型。
它通过循环水来进行散热，相比风冷散热器具有更高的散热效果。
1. 结构及原理水冷散热器由散热器、水泵、水冷排和水箱组成。
水泵负责将冷却的水送至散热器，通过散热器中的流道将热量散发到空气中。
然后，通过水冷排将已加热的水排出，并循环再次冷却。
水箱则用于盛放冷却的水。
2. 优点及缺点水冷散热器相对于风冷散热器在散热效果上更为出色。
由于水的导热性能较好，可以更快地将热量从散热片传递到空气中。
另外，水冷散热器由于是闭路循环散热，相比于风冷散热器会更加安静。
然而，相对于风冷散热器，水冷散热器的成本较高，且需要额外的空间来安装水冷排。
三、热管散热器热管散热器是一种结合了风冷和水冷散热器特点的散热器。
它通过热管将热量传导到散热片上，再通过风扇将热量散发到空气中。
1. 结构及原理热管散热器由散热片、热管和风扇组成。
热管通常由铜或铜合金制成，内部充满了具有较好导热性能的介质，如蒸发器和冷凝器。
风冷式CPU散热器的设计
I风冷式CPU散热器的设计摘要伴随着电子工业的快速发展，CPU(Central Processing Unit)呈现出集成的晶体管数目急剧增加（从1990 年的2,300 个激增到现在的230,000,000 个）和芯片线宽急剧减小的趋势，导致CPU 功耗的增大和积聚的热量急剧增加，严重影响CPU 的正常工作。
因此，提高CPU 散热片的散热性能已经成为电子制造领域中亟需解决的键问题之一。
针对CPU 散热问题，本文在风冷式散热片的散热规律及结构优化两个方面开展了系统深入的研究。
在分析现有各种CPU 散热片结构特点的基础上，利用ANSYS 的用户界面设计语言UIDL(User-Interface Design Language)，开发了CPU 散热片热分析软件和用户界面，并实现了与ANSYS 的集成。
利用该软件，用户可方便、快捷地分析各种结构参数对CPU 散热片散热性能的影响规律。
散热片的优化过程实际上是一系列的前处理－求解－后处理－优化的循环过程。
在满足散热空间约束的前提下，以使散热片中的最高温度值最小化为目标，对散热片结构参数进行优化设计，从而达到提升散热片散热性能的目的。
实现的具体过程散热片热分析的基础上定义设计变量和目标函数、选择优化算法，在ANSYS 环境利用APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言，开发热分析和优化控制功能程序，然后调用ANSYS 的优化模块实现散热片的结构参数优化。
同时给出了一系列的CPU 散热片热分析和结构参数优化实例，验证了本文提出的热分析和结构参数优化设计方法。
最后，对全文进行了总结，并对后续的研究工作提出了一些建议。
关键词：散热片优化设计，APDL UIDL ，目标函数II Wind-cooled CPU heatsink designABSTRACTWith the quickly development of electronics industry, the number of transistors integrated in CPU (Central Processing Unit) grows rapidly (from 2,300 in 1990 to230,000,000 nowadays), and the line width of chip reduces rapidly. As a result, the power and the heat in CPU grow sharply, which results in that the function of CPU is impacted. Thus, the improvement of cooling performance of heat sinks becomes one of the keyissues in electronic manufacture field. In this thesis, the cooling rules and structure optimization of air cooling system are studied deeply.After the structure characteristics of the existing CPU heat sinks are analyzed, CPUheat sinks analysis software and user interface are developed using UIDL (User-Interface Design Language) of ANSYS and integrated into ANSYS. By using this program, userscan analyze the influence of various parameters to cooling performance of CPU heatsinks conveniently and quickly.The optimization process of heat sinks is a circular process of pre-solution, solvingand post treatment. On the premise of satisfying the constraint of cooling space, the maximum temperature of heat sinks is minimized. The structure parameters of heat sinksare optimized in order to enhance the cooling performance of heat sinks. The concrete process is as follows: firstly, the design variables and objective function are defined andthe optimization algorithms are chosen, secondly, the analysis and optimal controlprogram is developed in ANSYS using ADPL (ANSYS Parametric Design Language),lastly the optimization module of ANSYS is used to implement the structure parametric optimization of heat sinks. A series of examples of analysis and structure parametric optimization of heat sinks are showed in order to validate the analysis and structure parametric optimization methods proposed in this thesis. Finally, the conclusion of this thesis and the advices for future research are given.Key words: Heat Sinks, Optimization Design, APDL, UIDL, Objective FunctionIII目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章工艺描述 (1)1.1 前景 (1)1.2 研究背景和意义 (1)1.3.1散热形式 (1)1.3.2散热片加工工艺 (1)1.4 本文研究内容与章节安排 (1)第2章散热片热分析系统的设计与开发 (3)2.1 风冷式散热技术的原理 (3)2.2 毕业论文（设计说明书）的版面要求 (3)2.2.1 页边距的设置 (3)2.2.2 纸张的设置 (3)2.2.3 版式 (3)2.2.4 文档网格的设置 (4)2.3 毕业论文（设计说明书）设有页眉及页码 (4)3 毕业论文（设计说明书）打印、排版规范 (5)3.1 中文摘要及关键词 (5)3.2 英文摘要及关键词 (5)3.3 目录 (5)3.4 正文 (5)3.4.1 正文中其他部分说明 (6)3.5 致谢 (6)3.6 参考文献 (6)3.6.1 参考文献的基本要求 (6)3.6.2 各类参考文献条目的编排格式及示例 (6)3.7 附录 (8)致谢 (9)I V参考文献 (10)附录 (11)第一章工艺描述1.1 前景电子原件的发热已经成为了制约微电子技术的瓶颈。
关于风扇的基本知识和改进建议
风冷散热器相关技术浅析之风扇篇现在使用的风扇外形是一个底面为正方形的扁柱体，四角留有安装所需的固定孔位，直流电机通过支架固定在外框上，扇叶与转子连接在一起，通过轴承安装在电机主体之上。
一些“非典型”的风扇采用了较特殊的形状与设计，但整体结构与此并无太大差异。
那么，我们又应通过哪些方面的数据来衡量一款风扇的品质呢？衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。
规格：要为散热器选择合适的风扇，首先注意到的，也是必需注意的，就是风扇的尺寸规格。
风扇的尺寸规格有一套统一的标准，只要依照此套标准就可以保证与散热片或其它接口、支架之间的正常安装。
尺寸规格通常用一个4位数字来描述，例如：2510、4028、6015、8025、1238等。
4位数字的前两位25、40等代表风扇正方形底面的边长，单位为毫米；后两位10、28、30等则代表柱体的高度，即风扇的厚度，单位同为毫米。
特别说明：92XX系列的风扇边长为92mm，但通常称作9cm；12XX或17XX系列的风扇并非12mm或17mm边长，而是12cm或17cm；常用直流无刷风扇的边长最小为25mm，而大于99mm的风扇通常舍去最低位，数值以cm为单位。
下图为一款6015风扇的详细规格：相关元素：与底面尺寸息息相关的数据为过风面积（风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积的结果），进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。
拥有更大的底面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。
增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向（即非轴流风扇）等，后文将较详细说明。
用户在选择风扇时，尺寸规格方面需要考虑的问题主要有：1.能否与散热片实现良好的结合，主要取决于底面的尺寸规格；2.散热器能否正常安装，主要取决于风扇增加的体积是否会与其它设备或整体空间冲突；3.风扇能否为散热片提供合适的气流，尺寸规格的改变可能会影响风扇气流的覆盖范围、走向等；但具体影响较为复杂，且涉及到多方面的因素，将在后文中相关部分分别说明。
风冷散热器技术-整体结构篇
风冷方面尝试了技散热说做秀的这两冷散经相必须寻找顶置热鳍令空计除不需量与合安散热风冷散热面的研究，在试。
随着技术技术上的极限热器，其整体做工精良、设的风冷散热器两者相辅相成散热器“风冷”相当出色了，须换个角度思找最优的设计虽说现在市置式： 大部分鳍片，以某种工空气通过散热顶置式之所除外）、散热需要散热器的与日俱增，光安装风扇的位器相关技的解决方案发风扇的设计上术的不断进步限，在此基础上体结构的优化设计合理、材料器所具备的必成、缺一不可与“散热”的真在其物理性能思考问题。
于计，由此而来市面上的散热分风冷散热器工艺接合在具热片上那些深所以这样流行热效果不错等的，而486时靠散热片的被位置――安装术浅析之发展至今，各上做全方位的、设计经验的上的任何改良与安装方式料合适的散热必要条件的话。
风扇与散热真正含义。
能的开发接近于是各大散热来诞生了形形热器五花八门器都采用的是具有一定厚度深深的缝隙，市面上行是不仅是因等优点，而且是时代最多加装被动散热已力装一个风扇，就整体各大知名厂商的改进，更是的累积，无论良措施都收效的简化也成为热片和风力强，那么出色热片完美的配片&扇结合方近极限的情况器制造商开始色色的散热器门，但其散热是这种结合方度的吸热底上从而将热量带上最多也是最因为它具有结是有一定历史一块散热片就力不从心，于就成为了“顶结构篇商不光在工艺是在散热器的论是风扇还是效甚微，于是为了新的设计强劲、工作稳的整体结构与配合才能将其方式： 散热况下要取得革始在散热片与器。
热片与风扇的方式。
其最典上，由一个安装带走。
普通的散热器结构简单、设史原因的：大就能搞定了。
于是随便在扁顶置式”。
这种艺和散热片材的整体结构上是散热片都已是要造就一款计亮点。
片稳定、长寿命与安装设计则其性能发挥到热器的散热片革命性的进步与风扇的结合的结合方式却典型结构就是装在散热器顶器设计制造难度大家都知道，。
随着CPU 扁平的散热片种散热方式现材质的选取上上做了很多有已经接近甚至款品质优秀的&扇结构： 命的风扇是一则是其充分条到极限，这才片和风扇的设步非常困难，合方式上做文却不外乎以下是把许多片状顶部的风扇导度小（某些特最早的CP 的不断发展片上方――唯现在不只是使上做多有益的至达到风冷如果款优条件，才是风计已为此文章，几种： 的散导流，特殊设PU 是发热唯一适使用在CPU 的散变方间轴核心散热散热状分盲区同时以说面影以更得满大风改善的改弯曲U 散热器和显散热片上戴了方向，容易形轴承部分容易心等），即使散热效果大打折热器（AVC O 这款散热器分布，并且鳍区正好对应散时，外围的众说是“避实就虚影响；而且比更好的将热量满意的效果。
散热的原理与技术解析 《转》重编
散热的原理与技术解析《转》重编散热的原理与技术解析随着PC计算能力的增强，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。
一般说来，PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。
我们都知道，电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。
要让PC各部件的工作温度保持在合理的范围内，除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。
尤其对CPU而言，如果用户进行了超频，要保证其稳定地工作更必须有效地散热。
热传递的原理与基本方式虽然我们常将热称为热能，但热从严格意义上来说并不能算是一种能量，而只是一种传递能量的方式。
从微观来看，区域内分子受到外界能量冲击后，由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子，因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。
当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。
学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式：传导：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。
相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为"Q=K×A×ΔT/ΔL"。
其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量；K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。
举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39；公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差；ΔL则是两端的距离。
因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。
热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。
风冷散热器相关技
风扇的原理
N S
膠磁(永磁體)
S N
電路控制:周期性改變電流的方向,從而形成周期性的磁場的方向
N S N S
T1
S N S N
T2
N
S S
T3
S N
N S
N
一、风扇的类型
1、轴流扇类型（Axial Fan） 、轴流扇类型（Axial Fan） 2、鼓风机类型（Blower Fan） 、鼓风机类型（Blower Fan） 3、横流扇类型（Cross Fan） 、横流扇类型（Cross Fan）
3、风量
风量即单位时间内通过风扇出风口（或进风口）截面的空气体积，单位一般为cfm， 即立方英尺每分-cubic feet per minute，或cmm，即立方米每分- cubic metres per minute 。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷 风扇，可适用于任何空气导流设备 相关元素： 风量＝平均风速 x 过风面积 可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积 的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大。 风冷散热器是依靠空气吹过散热片，利用热交换带走散热片上堆积热量的。显然，采 用同样的散热片结构与空气流动方式，单位时间内通过的空气越多，带走的热量也就越多 。因此，其它条件不变的情况下，可以说实际风量对风冷散热效果起着决定性的作用。
测量风洞原理图
通过调节风嘴（Nozzle）与辅助风扇（Auxiliary Blower），控制风 量，记录风量（Air Flow）与压强差（Air Pressure）的对应数值，最终 除了记录最大风量与最大静压（即标称的风压）
4、噪音
噪音是各种设备越来越受到关注的指标
风冷机组原理结构
风冷机组原理结构风冷机组是一种利用风冷原理来进行冷却的设备，主要由冷却塔、风机、冷却水管路等部分组成。
其工作原理是通过将空气和冷却水接触来降低水温，并通过风机将热量从冷却塔排出。
风冷机组的结构分为上部分和下部分。
上部分主要包括风机、风冷却器和排风罩；下部分主要包括水箱、水面排空装置、水泵和水循环系统。
风冷却器是风冷机组的核心部件，它使用了金属材料（通常为铝制片）制成。
在冷却器内部，有许多薄片形状的热交换器，冷却水和空气通过这些薄片进行热交换。
薄片形式的热交换器可以增加热交换面积，提高冷却效果。
冷却塔是安装在风冷机组上方的结构，用于提供冷水。
冷水从水箱注入冷却塔的顶部，并通过喷头均匀喷洒在薄片形状的热交换器上。
冷却水在与空气接触过程中吸收空气中的热量，并将水温降低。
冷却塔的下部设有水箱，用于储存冷却水。
在风冷机组的工作过程中，风机起到了关键的作用。
风机位于冷却塔的下方，通过旋转产生空气流动，将热交换器底部的热空气带走。
风机产生的空气流动可根据需要进行调节，以确保冷却效果的稳定和高效。
另外，风冷机组中还设有一套水循环系统，它主要由水泵、水管路和水循环控制装置组成。
水泵负责将水从水箱中抽出，并通过水管路输送到冷却塔的顶部。
水循环控制装置用于监控和调节水循环系统的运行，确保冷却塔中始终有足够的冷却水。
总结起来，风冷机组的原理结构可以概括为：上部分包括风机、风冷却器和排风罩，下部分包括水箱、水面排空装置、水泵和水循环系统。
冷却塔提供冷水，并通过喷头将冷却水均匀喷洒在薄片形状的热交换器上。
风机产生空气流动，带走底部的热空气，起到冷却的作用。
同时，水循环系统确保水循环的稳定运行。
通过这些部件的协同作用，风冷机组能够实现有效的冷却效果。
风冷散热器之整体结构
散热片扣具的设计问题
1.扣具压力中心与处理器核心完全重合 2.扣具预紧压力大小适当 :散热片扣具都是有 一定预紧压力 .然而预紧压力的控制可不是随 随便便就能够做到的，涉及到散热片高度、 扣具安装定位以及尺寸等的精确设计。压力 过高，脆弱的CPU核心容易被压碎；压力过 低，长时间使用时散热片与CPU核心的接触 容易出现间隙 3.扣具的安装方式越简单越好
散热片与风扇的结合方式 送风方式
作为风冷散热器，其基本出发点就是通过风扇来主动散热。 而不管什么样的风扇其送风方式只有两种：吹风和吸风。这 两种方式的典型代表作就是电风扇和换气扇 吹风式： 风扇“吹”出的空气内部流动混乱（紊流）， 与散热片的热交换效率更高，且风压大，非常适合作为风冷 散热器的送风方式，但缺点则是气流扰动、鳍片振动较多， 相同风量下噪音较大 吸风式：吸风方式虽然气流平顺，容易获得较大的风量，且 噪音低、振动少，但热交换效率不高，多用于一些对静音需 求较高的场合，例如水冷系统的散热排等。虽然吸风式能够 克服吹风式所遇到的困难，但是面对自身热交换效率不高的 劣势是无能为力的。而密集的散热片设计使成本增加不少， 所以在工艺相同，造价相同的情况下，吸风式设计还是难以 与吹风式相匹敌的。但也不失为一种值得考虑的优秀的散热 解决方案。
散热片与风扇的结合方式 偏置式
其实就是把风扇横向放置在散热 片顶部，这样其风力就能垂直向 下吹到散热片上面 偏置式散热器大都采用了涡轮风 扇，所以又把它叫做“涡轮式” 或“龙卷风式”。他的主要优点 就是能够消除传统的顶置式风扇 所带来的风力盲区，而且涡轮风 扇风力分布均匀，以较低的风扇 转速能够产生更大风量，有效的 控制了噪音，同时达到了优越的 散热效果。不过缺点就是风速比 较低，所以散热速度较慢
关于我对散热器的一些浅析
前言所谓风冷散热器，其散热原理即通过与发热物体（一般为CPU、GPU等半导体芯片）紧密接触的金属散热片，将发热物体产生的热量传导至具有更大热容量与散热面积的散热片上，再利用风扇的导流作用令空气快速通过散热片表面，加快散热片与空气之间的热对流，即强制对流散热。
风冷散热器分解图：一款优秀的风冷散热器必须具备三个条件：1、采用做工精良，设计合理。
材料合适的散热片。
2、配有性能强劲，工作稳定，长寿命的风扇。
3、以及出色的整体结构与安装设计。
然而要设计出一款优良的散热片，我们就必须对热力学、散热器的部件及其结构有所了解，那么我们就将风冷散热器的讲解分为热力学、散热片、风扇、扣具结构等几个部分，及其风冷散热器的各项指标以及现行技术进行浅要的分析与介绍。
第一章热力学基本知识首先来说说相关的热力学方面：物理学认为，热主要通过三种途径来传递，它们分别是热传导、热对流、热辐射。
为了保证良好的散热器性能，就要已符合上述三种途径的要求来设计产品，于是在材料的热传导率、比热值；散热器整体的热阻、风阻；风扇的风量、风压等等方面都提出了要求。
热传导定义：通过物体的直接接触，热从温度高的部位传到温度低的部位。
热能的传递速度和能力取决于：1.物质的性质。
有的物质导热性能差，如棉絮，有的物质导热性能强，如钢铁。
这样就有了采用不同材质的散热器，铝、铜、银。
它们的散热性能依次递增，价钱当然也就成正比。
2.物体之间的温度差。
热是从温度高的部位传向温度低的部位，温差越大热的传导越快。
热传导是散热的最主要方式，也是散热技术需要解决的核心问题之一。
所以我们通常都能看到，几乎所有散热在与CPU相接触的部分都采用热传导性能良好的材料。
许多厂商都在于CPU接触的部分采用塞铜柱或铜片的工艺，就是为了将热量尽快传导出来。
热对流热通过流动介质（气体或液体）将热量由空间中的一处传到另一处，即由受热物质微粒的流动来传播热能的现象。
根据流动介质的不同，可分为气体对流和液体对流。
风冷散热器技术浅析-风扇篇
上图即一张典型的风扇特性曲线图。图中实线（FPC）为风扇特性曲线，需 由风洞测量。虚线（SRC）为系统阻抗曲线，同样需由风洞测量。FPC 与 SRC 的 交界点即为系统与风扇搭配使用的操作点 OP，Qb 与 Pb 则分别是使用中可达到的 风量与压强差。以风冷散热器中的应用而言，要求风量越大越好，选择风扇时自 然以 Qb 为重点参考指标。可见，选择风扇时仅以最大风量（Qa）与最大静压（Pa） 来选择并不是最适切的。但考虑到一般用户不可能获得详细、确切的风扇特性曲 线与散热片（系统）阻抗曲线，如此粗略判断也是不得已而为之。
关于风冷散热器的性能研究
关于风冷散热器的性能研究专题（都是分析风冷散热器）主要是分析散热器的哪些构造影响散热性能，涉及到底座、热管、鳍片、风扇、工艺、大小和形状。
散热器主要功能是：把cpu表面的热快速传递到鳍片，再散发到空气中，起到降温的作用。
从降温效率角度，涉及到以下几个方面：（1）cpu表面温度-->热管上端温度，温差越小传热速度越快；（2）热管温度-->鳍片温度，温差越小传热速度越快；（3）鳍片温度-->空气温度，温差越大传热速度越快，鳍片面积越大散热越快。
所以，选择、安装或制造散热器，在不考虑大小、重量和成本的理想前提下，：（1）尽量使cpu表面热量快速到达热管上端。
这需要底座平整如镜：或使热管直接接触cpu表面：或采用铜底座：安装时不要过分挤压两端，导致底座拱起变形，不能与cpu表面完全吻合；导热硅脂要均匀涂抹。
热管热量要快速到达鳍片：可采用增加热管数目，采用较粗热管等办法。
（2）尽快使热管上的热量到达鳍片，并分布到鳍片的所有表面上。
--好的工艺使鳍片紧扣热管，不留间隙，尽快导出热管上的热量。
--采用导热更好的材料做鳍片，让热量快速分布到整个表面。
目前基本都是铝质鳍片，少量铜质鳍片。
--合理排列热管位置，让导热更有效。
（3）尽快把鳍片上的热量导入空气中。
保持适当风速。
风速太低太高都不行，低了导热不够快，高了...摩擦生热，还有噪音。
尽量增大鳍片面积。
越大越好。
保持机箱风道通畅，使空气保持低温。
利用工艺改变鳍片形状，使空气流动效率更高，如图所示：下面分类详谈。
先谈谈热管，到底几根热管够用？是否越多越粗越好？一般都是6mm粗的热管，粗的有8mm的，如果热管数量多，底座挤满了。
对高发热量（如125W）的cpu来说，1根2根的是少了点，3根可能刚好足够，4根比3根有提高是肯定的，但随着根数的增加，从热管传热角度看，效率提升会越来越少。
所以中低端散热器基本是3根4根。
对5根6根甚至8根热管的散热器来说，增加热管对进一步降低cpu表面与热管上端温差的效果不明显，多热管的作用更多在第二个环节：让热管更快向鳍片传热。
风冷发电机结构
风冷发电机结构风冷发电机是一种利用风能直接产生电能的装置。
相比于传统的燃料发电机，风冷发电机具有环保、高效和可再生的特点，因此在现代能源领域受到了广泛关注和应用。
本文将介绍风冷发电机的结构及其工作原理。
一、风冷发电机的结构1. 发电机外壳：风冷发电机的外壳一般采用金属材料制成，具有良好的防护性能和散热性能，可以有效保护内部的电路和零部件。
2. 风轮：风轮是风冷发电机的核心部件，它由多个叶片组成，通过叶片的转动来捕捉风能。
风轮一般采用轻质材料制成，以便更好地转动和响应风力。
3. 发电机组件：风冷发电机的发电机组件包括转子、定子和磁场系统。
转子是风轮与发电机之间的连接部件，它通过风轮的转动带动转子转动。
定子是发电机的静止部分，上面包含了导线和线圈，当转子转动时，会产生磁场变化，进而在定子上产生感应电流。
4. 散热装置：由于风冷发电机在工作过程中会产生一定的热量，因此需要设置散热装置来降低温度。
散热装置一般位于发电机的底部，通过散热片和风扇的组合来加速热量的散发。
二、风冷发电机的工作原理风冷发电机的工作原理基于风能转化为机械能，再由机械能转化为电能的过程。
当风轮受到风的推动时，会产生转动，通过轴将风轮与发电机连接起来。
风轮的转动带动转子一起转动，转子上的导线和线圈在磁场的作用下产生感应电流。
这个过程类似于传统的发电机，只是风冷发电机的能源来源是风能而不是燃料。
感应电流通过导线输送到外部电路中，经过变压器等设备的处理后，最终输出为电能供应给电网或其他电气设备使用。
三、风冷发电机的优势和应用1. 环保可持续：风冷发电机利用风能进行发电，不需要燃料燃烧，不产生二氧化碳等有害气体，对环境没有污染，是一种可持续发展的能源形式。
2. 高效节能：风能是一种广泛存在的自然资源，使用风冷发电机可以充分利用这种能源，提高能源利用效率，减少能源浪费。
3. 应用广泛：风冷发电机可以应用于各种场景，包括居民区、农村地区、工业区等，为人们的生活和生产提供可靠的电力供应。
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风冷散热的解决方案发展至今，各大知名厂商不光在工艺和散热片材质的选取上做多方面的研究，在风扇的设计上做全方位的改进，更是在散热器的整体结构上做了很多有益的尝试。
随着技术的不断进步、设计经验的累积，无论是风扇还是散热片都已经接近甚至达到了技术上的极限，在此基础上的任何改良措施都收效甚微，于是要造就一款品质优秀的风冷散热器，其整体结构的优化与安装方式的简化也成为了新的设计亮点。
片&扇结构：如果说做工精良、设计合理、材料合适的散热片和风力强劲、工作稳定、长寿命的风扇是一款优秀的风冷散热器所具备的必要条件的话，那么出色的整体结构与安装设计则是其充分条件，这两者相辅相成、缺一不可。
风扇与散热片完美的配合才能将其性能发挥到极限，这才是风冷散热器“风冷”与“散热”的真正含义。
片&扇结合方式：散热器的散热片和风扇的设计已经相当出色了，在其物理性能的开发接近极限的情况下要取得革命性的进步非常困难，为此必须换个角度思考问题。
于是各大散热器制造商开始在散热片与风扇的结合方式上做文章，寻找最优的设计，由此而来诞生了形形色色的散热器。
虽说现在市面上的散热器五花八门，但其散热片与风扇的结合方式却不外乎以下几种：顶置式：大部分风冷散热器都采用的是这种结合方式。
其最典型结构就是把许多片状的散热鳍片，以某种工艺接合在具有一定厚度的吸热底上，由一个安装在散热器顶部的风扇导流，令空气通过散热片上那些深深的缝隙，从而将热量带走。
市面上最多也是最普通的散热器顶置式之所以这样流行是不仅是因为它具有结构简单、设计制造难度小（某些特殊设计除外）、散热效果不错等优点，而且是有一定历史原因的：大家都知道，最早的CPU是不需要散热器的，而486时代最多加装一块散热片就能搞定了。
随着CPU的不断发展发热量与日俱增，光靠散热片的被动散热已力不从心，于是随便在扁平的散热片上方——唯一适合安装风扇的位置——安装一个风扇，就成为了“顶置式”。
这种散热方式现在不只是使用在CPU散热器和显卡散热器上，总线频率越来越高的北桥也开始经受不住“烤”验，纷纷在自己的散热片上戴了“帽子”。
不过典型顶置式的缺点也是显而易见的：气流在散热片内需要改变方向，容易形成“无风区”（前一散热片篇已有所说明），且顶置式的传统轴流风扇，其中间轴承部分容易形成死角——“风力盲区”，可偏偏散热片正中央接触的就是发热设备（CPU核心等），即使散热片导热作用再好也无法轻易将热量迅速的传递到周围散热片上，难免令散热效果大打折扣。
针对这一缺点，设计者们对顶置式作出了一些改进，Intel最新的原配散热器（A VC OEM）就是很好的例子。
Intel LGA775原配散热器这款散热器散热片的设计很独特，散热片主轴为实心铜柱，散热鳍片由里向外呈放射状分布，并且鳍片向风扇旋转的反相弯曲，增加与气流的接触。
采用此种设计，轴流风扇的盲区正好对应散热片的铜芯，而铜芯本身外露表面积很小，有气流辅助也难以提升散热能力。
同时，外围的众多鳍片正好都笼罩在风扇的强大风力之下，散热效果自然出色。
它的设计可以说是“避实就虚”的做法：风力盲区被巧妙的设计所回避，最大程度上降低了由其带来的负面影响；而且比起后面要提到的“传统涡轮式”风扇，它的铜芯和散热鳍片接触面积更大，可以更好的将热量传导到鳍片的各个部分，即使核心部位没有直接气流照顾，间接散热也可取得满意的效果。
还有一些改良措施，比如采用大口径风扇，配合锥形导流罩转接，既可增大风压，又能消除盲区，照顾到散热片对应发热设备的核心部位，散热效果可以得到明显的改善。
不过缺点也是显而易见的——体积大，所以并没有被广泛采用，而只出现在一些玩家的改装作品中。
又比如，在风扇正下方与散热片接触的出风口部位增加与扇叶形状相似、但弯曲反向相反的导流片，为气流再添一道“约束”，这样的话可使气流在导流片作用下吹向中心部位，以达到缩小盲区的目的，并且进一步增强了风压；但气流的冲扰与更多的摩擦，无疑会增大工作噪音。
夹在中间的锥形导流罩带有附加导流罩的风扇要完全突破风力盲区所带来的负面影响，“顶置式”可谓是希望渺茫了，而以下两种新型的片&扇结合方案则可以近乎完美的实现：侧置式：顾名思义就是将风扇安装在散热片的侧面。
其特点在于风扇与风道式散热片完美的配合使空气气流只有一个流向，除了与散热片的接触之外没有其它不利冲扰，而且风阻小，热交换效率高。
相对于顶置式来说侧置式不但没有风力盲区（并不是说不存在风力盲区，而是风力盲区对于侧置来说没有影响），而且侧置风扇的气流可以顺利的通过散热片从另外一边吹出，能够将散热片整体的热量沿着鳍片空隙直接吹到机箱之外，使机箱内的空气流向十分的流畅，从而有效的降低系统的整体温度！而顶置风扇有风力盲区不说，气流到达底部后不可避免的要产生涡流，影响气流的使用效率和散热效果。
侧置式的A VC“龙骑士”凡事有利必有弊，侧置式同样存在另一侧的散热片由于离风扇较远而导致散热不均匀的缺点，特别是在散热鳍片间隙很小，气流难以穿越的情况下。
还有一点就是当侧置风扇厚度比较大的情况下会造成整个散热器占地面积太大，给安装造成困难。
而要在严格按照散热器尺寸规范控制体积的情况下设计一款品质优秀的侧置式散热器技术难度比较高，这也是市面上侧置式散热器不是很多的原因。
而龙骑士在这方面则做得不错，它的散热片分为两部分，靠近侧置风扇一侧的散热片鳍片数少、间距大，直接与CPU核心部位接触；而另一侧的鳍片则非常密集，由于离核心部位较远，所以使用两根热管从底部将热量导出到散热片上，这样就避免了散热不均的现象。
偏置式：既然侧置的风扇会使横向体积过大那“顶置”是比较好的选择，而“偏置”是什么意思呢？其实就是把风扇横向放置在散热片顶部，这样其风力就能垂直向下吹到散热片上面，示意图如下：偏置式相对于顶置式的优点现在市面上的偏置式散热器大都采用了涡轮风扇，所以又把它叫做“涡轮式”或“龙卷风式”。
他的主要优点就是能够消除传统的顶置式风扇所带来的风力盲区，而且涡轮风扇风力分布均匀，以较低的风扇转速能够产生更大风量，有效的控制了噪音，同时达到了优越的散热效果。
不过缺点就是风速比较低，所以散热速度较慢。
典型的散热器如Coolermaster龙卷风系列，还有夸张的“空军一号”，连散热器著名厂商Tt也按耐不住出了一款TR2-M4。
TR2-M4CoolerMaster龙卷风奔腾X71上面的这款散热器采用了两个鼓风机式的风扇向下吹风，两个风扇各负责一半散热片的散热，其实效果和上面的两款“涡轮式”风扇一样，都消除了风力盲区。
不过偏置式风扇的缺点也是显而易见的，虽然相对与侧置式来说横向体积得到了有效的控制，但是平放的涡轮风扇再加上散热片个头实在太高了，一些机箱可能难以容纳这种庞然大物，随之而来的散热器重量的增加倒是勉强可以接受。
内置式：“内置”的风扇确实不容易理解，不过看了下面的这两款散热器之后你就会知道为什么把它叫做“内置式”了。
很有创意的内置设计这款型号为“GH-PCU21-VG”的“3D cooler散热器”是台湾技嘉公司尝试涉足于散热器市场的首款产品。
由图中可以看出，在密集的桶型散热鳍片中间包围着一个涡轮风扇，其散热原理为：空气从顶部吸入，通过涡轮风扇向周围360度范围吹出，这样就不必考虑传统散热器风量与风压的问题，充分利用起每一页鳍片，达到了超大实际散热面积。
传统的“涡轮风扇”听起来挺诱人的，不过应该注意到这款散热器是配合内嵌的4根热管（实际为2根）才达到比较好的散热效果的。
而以前曾经昙花一现的一些“涡轮风扇”（传统涡轮式）也应该算作“内置式”，它们形状虽然独特但是散热效果并不理想，这是因为CPU核心产生的热量很难迅速传递到“涡轮”状的散热片上，而涡轮风扇的风向是向四周吹出的，正下方的CPU核心部位是没有风力的，这样的话即使“内置”的涡轮风扇很出色也不能起到良好的散热性能。
而技嘉的这款产品通过热管的使用能够将热量迅速带到密集的桶型散热鳍片上，然后内置的涡轮风扇发挥威力散尽热量。
这种内置式设计确实很有创意，但是缺点也比较突出：由于风向是由中心往四周吹出，所以风力分散；中间涡轮风扇占据了很大的空间以至于散热片的体积被压缩，所谓的“超大实际散热面积”其实热交换效率并不高。
这款九州风神双龙热管散热器乍一看好象没有风扇，其实是把风扇“居中”了，透过密集的散热片就能够看到里面的风扇了。
与技嘉的3DCooler相比这两款“内置式”的散热器设计出发点是一致的：由热管把CPU核心的热量导出到散热片上，按后通过风扇散热。
前者的设计亮点是采用涡轮风扇以达到“360度范围吹风，超大实际散热面积”的目的；而后者通过居中的侧置风扇达到“半吸半吹”的效果，是颇具新意的设计。
显然，这款散热器也可以算作侧置式，不过由于内置居中的风扇占据了CPU核心位置，所以采用了两根热管将热量导了出来。
侧置式遇到的主要问题就是散热片长度太大，风阻较高，所以远离风扇的散热片散热效果不佳，导致散热不均；不过这个居中的风扇达到的“半吸半吹”效果将其良好的解决了。
虽说吸风的一面进入的是冷空气，经过一次热交换之后温度升高才进入吹风的一面，但是总体上来讲吹风的散热效率要比吸风高，所以两边的散热相对来说比较平衡。
这其中涉及到吹风与吸风两种送风方式的特点，所以请接着往下看——送风方式：作为风冷散热器，其基本出发点就是通过风扇来主动散热。
而不管什么样的风扇其送风方式只有两种：吹风和吸风。
这两种方式的典型代表作就是电风扇和换气扇，两者原理一致，只不过侧重点不同而已。
同样，散热器的送风方式也具有“吹风式”和“吸风式”这两种，不过由于散热器自身的特点又产生了采用多个风扇组合的方式，而其结构的不同使得它与吹风和吸风方式略有不同，所以姑且将其作为单独的一种送风方式列出。
吹风式：虽说风扇的进风量和出风量是恒等的，但是由于风扇的扇叶、导流罩设计等，出风口气流整体方向较为一致，风压较大，但内部紊流较多；进风口空气则是被动流入风扇内，没有外力作用或气流冲击，压强应略低于环境气压，且气流为层流。
风扇“吹”出的空气内部流动混乱（紊流），与散热片的热交换效率更高，且风压大，非常适合作为风冷散热器的送风方式，但缺点则是气流扰动、鳍片振动较多，相同风量下噪音较大。
而吸风方式虽然气流平顺，容易获得较大的风量，且噪音低、振动少，但热交换效率不高，多用于一些对静音需求较高的场合，例如水冷系统的散热排等。
现在的散热器几乎全部采用了吹风式方案，大家应该已经司空见惯，习以为常了，所以这里就不多作介绍。
吸风式：前面既然说了吹风式散热效果要明显好于吸风式，那么有些厂商干嘛要费那么大劲往市场上推吸风式散热器？这就要从近年来CPU散热器的发展谈起，说来话长——随着CPU越来越强，功耗越来越大，发热量节节攀升，散热器的压力也越来越大。