散热器底座与效能的研究
一种旋转散热杯具的机构及其功能设计
一种旋转散热杯具的机构及其功能设计旋转散热杯是一种通过旋转来加快散热速度的设计,其结构和功能如下:1.结构设计:-底座:承载整个散热杯的底部,通常采用金属材质制作,具有良好的散热性能。
-散热杯体:与普通杯子相似的外观,但通常使用导热材料制作,以便更好地吸收和散发热量。
-旋转机构:连接底座和散热杯体的部分,提供旋转的功能。
2.旋转机构功能设计:-加速散热速度:通过旋转散热杯体,可以增加散热杯与周围环境的接触面积,提高热量的传导和散发速度。
-均匀散热:旋转也可以帮助热量在散热杯体内均匀分布,避免热量在局部聚集导致温度过高的情况。
-扩大散热范围:散热杯体旋转时,可以覆盖更大的范围,吸收更多的热量,提高散热效果。
-节能环保:通过加快散热速度,可以缩短杯子中液体的冷却时间,减少能量的浪费,从而达到节能环保的目的。
3.旋转机构设计:旋转机构通常包括以下部分:-电机:负责提供旋转的动力,可以选择电池供电或者外部电源供电,具体选用哪种方式取决于使用场景和功耗要求。
-齿轮传动系统:将电机的旋转转化为散热杯体的旋转运动,通常采用齿轮传动方式,可根据需要选择合适的传动比。
-控制电路:负责控制电机的启停、速度控制等功能,可以通过按钮或者触摸面板实现控制操作。
-安全设计:为了保证安全使用,旋转机构应具备过载保护、停止按键和自动断电等功能,防止意外发生。
-可调节旋转速度:为了适应不同的散热需求,设计中可以考虑增加旋转速度的调节功能,用户可以根据需要选择合适的旋转速度。
-静音设计:为了不干扰使用者,旋转机构应采用静音设计,尽量减少噪音产生。
总结起来,旋转散热杯的机构及功能设计是为了加快散热速度、均匀散热、扩大散热范围,并且节能环保。
其机构包括电机、齿轮传动系统和控制电路等,在设计上可考虑安全、可调节旋转速度和静音等因素。
这种设计可以应用于各种需要加快散热速度的场景,如冷饮店、实验室等,并起到提高工作效率和节约能源的作用。
散热器(肋片)研究报告
研究总结报告——散热器(肋片)仿真总结一、研究内容散热器设计是决定散热器效能的最重要因素,从散热的过程来看,分为吸热、导热、散热三个步骤。
热量从芯片中产生,散热器与芯片接触端要及时吸取热量,之后传递到散热片上或其它介质当中,最后再将热量发散至环境当中。
因此,散热器设计应从这三个步骤入手,分别将吸热、导热、散热的性能提升,才能获得较好的整体散热效果。
常见的肋片形式有以下几种:平行矩形直肋、平行矩形针肋、交错矩形针肋、平行圆柱针肋、交错圆形针肋。
他们的适用场合、生产工艺、散热性能各不相同,本文就常见强迫风冷散热形式建模,仿真分析以上几种肋片形式散热器的散热性能。
肋片尺寸直接约束着肋片的散热性能,其影响可以在肋片传热的近似解中看到。
图1是常见的矩形等截面直肋的形状尺寸示意图。
图 1 矩形直肋形状尺寸示意图设温度在与x轴垂直的截面上均匀分布,即只是x的函数,肋片导热系数为k,肋表面对周围流体的换热系数为h,周围流体温度为tf,肋根温度为t0,截面不变(等截面面积Ac和周长U为常数),肋厚为U,肋厚为δ。
把肋片的某一微元体dx视为稳态系统,设单位时间导入、导出微元段的热量为Qx和Qx+dx,微元段向周围介质的对流换热热量为Qc,根据能量守恒原理,其热平衡关系为(1-1)根据文献[26]中的推导,可得到肋片的肋效率为(1-2)设肋片表面积为A1,两肋之间的平壁面积为A2,则肋片总换热面积Ah为(1-3)两肋之间平壁温度为t0,肋片表面温度为tl(仍假设沿肋横截面的温度均匀分布,但沿肋x方向tl不是常数),则肋片表面的对流换热热流量为(1-4)式中,为肋表面的平均温度。
根据肋效率的定义,可用肋效率表示成(1-5)于是式(5-4)可变为(1-6)肋片的数量主要是影响肋片与地面的接触面积和类间距两方面,从而改变散热器的散热性能,增加肋片数量,会增大肋片与底面的接触面积,但同时会减小肋间距,所以这一矛盾的存在预示着肋片数目存在着一个最佳数目值,这个值使散热器的散热效率达到最高。
cpu散热器原理
cpu散热器原理
CPU散热器的原理是利用传热学中的对流传热和辐射传热,
将CPU产生的热量从散热器表面散发出去。
首先,散热器通常由铝制成,因为铝具有良好的导热性能。
散热器上的鳍片和底座增大了散热器与周围环境之间的接触面积,增强了热量的传递效果。
其次,当CPU工作时,内部电路会产生大量的热量,散热器
底座与CPU之间贴有一层热传导介质,通常是热导胶或者热
导片,用于提高热量的传递效率。
然后,散热器底部与CPU之间形成一个热传导通道,热量从CPU表面通过热传导介质传递到散热器中。
接下来,通过风扇或者散热风扇,将周围较低温度的空气吹入散热器,并通过鳍片增大了空气与散热器表面的接触面积,从而加速热量传递。
热量被吹散后,空气温度升高,然后被风扇带走,保持散热器表面温度的较低。
最后,有些高性能散热器还可能使用液体冷却系统。
液冷系统通过将液体引流至CPU周围并吸收其热量,然后通过泵将热
量带到散热器中,通过风扇或风扇散热组合降低液体温度并循环使用。
通过以上原理,CPU散热器能够将CPU产生的热量高效地散
发出去,保持CPU在正常工作温度范围内,确保计算机稳定运行。
电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展
电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展电子电器设备是现代生活中不可或缺的一部分,随着科技的发展,电子电器设备的功能和性能不断提升,但同时也会产生更大的热量。
高效热管散热技术的研究和发展成为了解决电子电器设备散热难题的关键。
本文将对电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展进行探讨。
一、高效热管散热技术的研究现状1. 传统热管散热技术传统热管散热技术采用金属制成的热管,通过导热介质在热管内部传输热量,再通过翅片将热量散发到周围空气中。
这种技术具有成本低、可靠性高等优点,但在散热效率上存在一定的局限性。
2. 复合材料热管散热技术为了提高热管的导热性能和散热效率,研究人员开始采用复合材料制成的热管。
复合材料在保持传统热管优点的还能够提高热管的导热性能,从而提高散热效率。
3. 微通道热管散热技术微通道热管是一种结构更加精细的热管,通过微小的通道结构可以更有效地传输热量,进而提高散热效率。
目前,微通道热管已经在一些高端电子电器设备中得到应用。
4. 其他新型热管散热技术除了以上几种热管散热技术之外,研究人员还在探索其他新型热管散热技术,如超临界热管、纳米热管等。
这些新型热管散热技术在提高散热效率的也带来了更大的挑战和机遇。
1. 提高散热效率随着电子电器设备的功能和性能不断提升,对散热效率的要求也越来越高。
高效热管散热技术的发展趋势之一就是不断提高散热效率,以满足新一代电子电器设备的散热需求。
2. 减小体积和重量随着电子电器设备的微型化和轻量化趋势,对散热器件的体积和重量也提出了更高的要求。
未来的高效热管散热技术将会朝着体积更小、重量更轻的方向发展。
3. 提高可靠性和稳定性电子电器设备往往需要长时间稳定运行,因此高效热管散热技术在提高散热效率的还需要不断提高可靠性和稳定性,以确保设备长时间稳定运行。
4. 节能环保随着节能环保意识的提升,未来的高效热管散热技术也将朝着节能环保的方向发展,研究人员将会不断探索新的材料和工艺,以降低能耗和减少对环境的影响。
毕业论文_电脑散热器的造型与加工
电脑散热器的造型与加工摘要: 21 世纪随着信息化发展,电脑是人们生活工作中不可缺少的东西,长期使用电脑或者室内温度过高都会导致电脑CPU 温度过高,会产生很严重的问题,轻则电脑司机无法使用,重者电脑配件损坏缩短使用寿命。
良好的散热器使用方便,噪声小,深受电脑使用者的先。
本文主要经过实体测量, 再通过相关参考资料使用UGNX6.0 对电脑散热器进行三维造型、装配操作,帮助我更好地掌握关于UG的相关知识与技巧。
关键词: 散热器造型加工分模渲染引言随着时代的发展,电脑不再是奢侈品,已经走进寻常百姓家,并且成为人们生活工作中不可缺少的一部分。
随着科技的进步以及人们对电脑便捷式使用的需求,电脑功能性越来越强大,体积缺越来越小,如何解决小空间内的散热问题成了摆在电脑轻型化,小型化发展道路上最大障碍!本次课题设计使用的软件是UG NX6.0。
此软件可对许多二维及三维空间上的不同应用环境进行利用处理,是应用较广,实用性大,多功能的软件。
本人选择了这个课题之后,对具体资料进行了分析,学习UG软件的基本知识和要用到的UG知识,并熟练掌握和运用UG软件的基本功能,对电脑散热器进行造型和装配。
1 产品背景分析1.1 市场对比市场上的散热器产品种类繁多,根据其不同的散热方法可以分为风冷,热管,液冷,等等。
多数散热器通过和发热部件表面接触,吸收热量,再通过各种方法将热量传递到远处,比如机箱内的空气中,然后机箱将这些热空气传到机箱外,完成计算机的散热。
散热器的种类非常多,依照从散热器带走热量的方式,可以将散热器分为主动散热和被动散热。
前者常见的是风冷散热器,而后者常见的就是散热片。
进一步细分散热方式,可以分为风冷,热管,液冷,半导体制冷,压缩机制冷等等。
本次课题的研究方向是分冷散热器,风冷散热是最常见的,而且非常简单,就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。
具有价格相对较低,安装简单等优点。
(1)风冷散热器:风冷散热是最常见的,而且非常简单,就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。
微槽群平板热管散热器传热性能的研究
传热 过程 主要为铝 板 、 板 和 翅 片 内 部 的导 热 以 热 及铝 板 、 热板 和翅 片 与周 围空 气 间 的 自然 对 流传
热和 辐射传 热 。
12 网格划分 .
考虑 到模 型 的对称 情 况 , 文 针对 散 热器 的 本
收稿 日期 : 0 9 1 — 6 修 回 日期 :2 1 — 30 . 2 0 一01 : 0 00 —7 基金 项 目 :国 家 自然 科 学 基 金 资 助项 目(0 70 6 . 5 86 1 ) 作者 简 介 :白 敏丽 (9 2) 女 , 授 , 士生 导 师 . — i bi ni du.d .n 16 一 , 教 博 E mal amil lte uc : @
好 。 热 管 、 脚 以及 翅 片 的 温 度 与 实 验 结 果 进 行 对 比, 果 吻 合 良好 。 将 管 结
关键 词 :微槽 群 ; 板 热管 ; 热 性能 ; 平 传 数值模 拟
中图分类 号 : TKI 4 2 文 献标 识码 : A
0 引
言
交错微通 道 致 冷 技 术 对 大 功 率 L D阵 列 进 行 散 E 热 。 政维 等 唐 。 用 热 电制 冷方 式来 冷 却大 功 率 采 L D。 E 鲁祥友 等 提 出了一种新型结 构的 回路热管 用于 L D散热 。 E 本文对 一种 L D冷 却用 新型微 槽 E 群平板热 管散热器 的翅 片结构进行优 化设计 , 进而 得到该热管散 热器 的最佳 整体结构 。
散出, 将导致 L D结温 升高 , E 降低 发光效 率和使 用
寿命 。 国内外许 多学 者 对大功 率 L D散热 用热 沉 E 开展 了研究 。 罗小兵等[ 提 出一种基 于封 闭微喷射 1 ] 流 的大功率 L D主动散 热方 案 。 E 袁柳 林 等[ 利 用 2 ]
大功率白光LED灯具散热优化方案
大功率白光LED灯具散热优化方案白坤;聂秋华;吴礼刚;戴世勋;林万炯;周伯友;马湘君;郑兆勇【摘要】设计了一种大功率白光LED筒灯的实际封装结构,利用有限元软件模拟其稳态下的温度场分布,得出LED芯片最高温度为110.5℃,散热器温度范围为71.6℃ ~75.9℃.计算结果与实验测量结果吻合,在此基础上,根据热分析与传热学原理对模型进行材料和结构优化.最终得出一个最优化方案,使得结温降至79.O℃.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2012(023)002【总页数】5页(P52-56)【关键词】大功率LED;热通道;散热;优化【作者】白坤;聂秋华;吴礼刚;戴世勋;林万炯;周伯友;马湘君;郑兆勇【作者单位】宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;宁波赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103;宁波赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103;宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;宁波赛尔富电子有限公司,浙江宁波315103【正文语种】中文1 引言相比白炽灯、日光灯和紧凑型荧光灯而言,功率型白光LED具有亮度高、功耗低、体积小、便于集成、抗力学损伤、污染小等一系列优点[1~3]。
大功率白光LED灯与白炽灯、荧光灯相比,分别可节省80%~90%和50%的电能,且其寿命高达8~10万小时,是白炽灯的20~30倍,荧光灯的10倍。
功率型LED与太阳能电池、电磁感应电池联合使用堪称极具竞争力的绿色光源。
随着LED白光技术的深入发展,尤其是GaN系Ⅲ-V族化合物半导体的晶体生长工艺技术及纳米技术的进步[4],LED的光效和大功率集成技术得到大幅度提高。
目前,单芯片LED功率已达5W甚至更高,而电光转换效率仅15%~20%,剩余80%以上转化为热能,且芯片尺寸仅为1mm×1mm~2.5mm×2.5mm,导致芯片功率密度较大,LED结温升高。
CPU散热器全面解析
CPU散热器全面解析前言:散热器,CPU死生之道,不可不察!● 专题的主旨其实关于CPU风扇的种种话题早已频繁见诸于各路媒体,无论新产品介绍还是特色技术分析,可以说“至今已觉不新鲜”。
但每到炎炎夏日,当爱机频频因为散热不良而死机时,关于散热器的种种烦恼仍然可以让人抓狂。
开门见山,纵览散热器万象;水滴石穿,剖析风扇技术含量。
蚂蚁打算套用这两句改编的俗语来简明扼要地阐述这篇专题的主旨。
● 高品质风扇很重要伴随着Intel和AMD两家处理器巨头间无休止的竞争,CPU的主频在飞速提升。
用户一边享受着高速运算带来的快感,也同时日益为高频处理器的散热问题而头痛。
从生产厂商的角度来看,0.13微米生产工艺的成熟无疑对解决处理器散热问题是个好消息。
但这并不意味着散热问题不再重要——不断提升的频率正在抵消工艺水平提高带来的发热量下降优势。
试想,谁敢对频率高达2.0GHz以上的Pentium 4或者PR值为2000+以上的Athlon XP的散热问题掉以轻心呢?● 何谓高品质风扇为CPU散热的方法有很多种,但在现阶段综合考虑成本和效果,仍以风冷散热为最佳。
而提高散热效果最直接的方法就是使用转速更高的风扇。
但这样做的的结果是虽然散去了高温热量,却又带来嘈杂噪音。
因此同时具备高转速和低噪音这两个特点,就成为衡量CPU风扇品质的重要标准。
这里额外多提一句:为了兼顾散热与静音,有些朋友寄希望于水冷散热器。
但就目前内地市场的情形来看,可以买到的CPU水冷多半难以令DIY玩家满意。
而问题大体可以这样总结:价格能让一般用户接受,制冷效果出色,而在噪音控制、易用性和安全性上又都有相当保证,这样的水冷产品还不存在。
而能做到如此全面符合玩家要求的水冷设备,价格则动辄高达千元。
所以说,一款高品质的风冷散热器仍然是目前最能满足用户要求的产品。
● 关于我们的专题说到散热器,2002年曾经有大量产品涌现内地市场。
经过1年多的“浪淘沙”,到PCPOP筹划这个专题时,有一部分品牌实际上已经退出人们的视线。
低温散热器结构
低温散热器结构低温散热器是一种用于散热的设备,其主要功能是将高温的物体或介质的热量转移到周围环境中,以保持物体或介质的温度在一定范围内。
低温散热器结构的设计对于散热效果起着至关重要的作用。
一、散热器的结构组成低温散热器的主要结构包括散热片、散热管、风扇和散热底座等部分。
1. 散热片散热片是低温散热器的核心组成部分,其主要通过增大散热面积来提高散热效果。
散热片通常采用铝合金材质制成,具有良好的散热性能和导热性能。
散热片的表面通常有许多散热片翅片,这些翅片能够增加散热片的表面积,提高散热效果。
2. 散热管散热管是将热量从散热源传递到散热片的关键部分。
散热管通常采用铜或铝等导热性能好的材质制成。
散热管的内部通道用于传递热量,其外表面通常有许多散热片状结构,增加了散热面积,提高了散热效果。
3. 风扇风扇是低温散热器中的重要组成部分,其主要作用是通过强制对流的方式加速空气流动,提高散热效果。
风扇一般采用直流电机驱动,通常具有可调速功能,可以根据需要调节风扇的转速,从而达到不同的散热效果。
4. 散热底座散热底座是低温散热器的支撑结构,其主要作用是固定和支持散热片、散热管和风扇等部分。
散热底座通常采用金属材料制成,具有良好的强度和稳定性。
二、低温散热器的工作原理低温散热器的工作原理是通过散热片和散热管的组合,利用传导、对流和辐射等方式将热量从散热源传递到周围环境中。
1. 传导散热散热片和散热管之间通过接触面实现热量的传导。
散热片和散热管的材质导热性能好,热量可以快速传导到散热片上。
随后,热量通过散热片的表面和翅片等结构,进一步传导到空气中。
2. 对流散热散热底座下方的风扇通过产生气流,加速空气的流动,形成对流散热。
风扇产生的气流经过散热片和散热管,带走了散热片和散热管上的热量,将其传递到周围环境中。
3. 辐射散热在高温散热源附近会产生辐射热量,这部分热量通过辐射的方式传递到周围环境中。
散热片和散热管的表面通常采用黑色或银色等材质,以增加辐射散热效果。
散热器的尺寸和布局对供暖效果的影响
散热器的尺寸和布局对供暖效果的影响散热器作为一种常见的供暖设备,被广泛应用于家庭、办公室和工业场所等各种场合。
散热器的尺寸和布局是影响其供暖效果的重要因素之一。
本文将讨论散热器尺寸和布局对供暖效果产生的影响,并探讨如何最大限度地提高供暖效果。
首先,散热器的尺寸对供暖效果起着关键性的影响。
散热器的尺寸主要包括高度、宽度和深度。
尺寸较大的散热器具有更大的散热面积,能更有效地传递热量,因此供暖效果更好。
大尺寸的散热器能够在短时间内将更多的热量释放到室内空气中,使室温快速达到舒适的水平。
相比之下,尺寸较小的散热器虽然占用空间较小,但其散热面积有限,不同程度地降低了供暖效果。
其次,散热器的布局也对供暖效果产生显著影响。
散热器的布局应合理安排,以确保热量传递均匀和高效。
热量向上传输的特性决定了散热器应尽量安装在房间的上部,以充分利用空气对流的方式进行热量传递。
在选择散热器位置时,需要避免将其安装在障碍物附近,以免阻碍热量的传输。
此外,多个散热器的布局也应尽可能均匀地分布在整个房间内,以避免热量集中在某一区域,导致室温不均匀。
除了尺寸和布局,散热器的材质和表面积对供暖效果也有一定影响。
散热器的材质通常有铸铁、铝合金和钢铜等,这些材质具有良好的导热性能,可以快速将热量传递到室内空气中。
此外,散热器的表面积越大,散热效果越好。
一些设计独特的散热器,如片式散热器或带有鳍片的散热器,能够增加其表面积,提高热量传递效率。
此外,散热器的工作原理也需要考虑到供暖效果。
散热器通常采用对流换热的原理,通过与室内空气的对流进行热量交换。
因此,在设计布局时,应尽量避免在散热器周围放置家具或其他物体,以免阻碍空气流动。
同时,保持散热器的清洁也至关重要,定期清理散热器表面的灰尘和污垢,可以提高热量传递效率,进一步提高供暖效果。
最后,散热器的供暖效果还与外界环境因素有关,如室外温度、房间隔热性能和房间面积等。
这些因素将影响散热器与室外环境之间的温度差异,进而影响散热器的散热效果。
风力发电机组变流器散热装置的设计与研究
风力发电机组变流器散热装置的设计与研究风力发电机组变流器散热装置的设计与研究摘要:随着风力发电技术的飞速发展,风力发电机组的效率和功率不断提升,变流器作为风力发电机组的核心设备,其稳定性和散热性能对整个发电系统的运行起着至关重要的作用。
本文主要针对风力发电机组变流器散热问题展开研究和分析,并设计了一种有效的散热装置,以提高变流器的散热性能和效率。
1. 引言随着全球能源危机的不断深化,清洁能源的开发和利用逐渐成为各国政府和科研机构的热点事项。
风力发电作为最具潜力的可再生能源之一,其设备的效能和性能对于整个发电系统的运行具有重要意义。
而变流器作为其中的关键设备,其稳定性和散热性能的优劣直接影响发电效果。
因此,研究和设计一种高效的变流器散热装置具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 变流器散热问题分析风力发电机组变流器散热问题主要源于变流器长时间高功率运行后产生的热量无法有效散发。
首先,变流器内部器件和电子元件的长期工作引发高温,无法通过自身散热满足散热需求。
其次,由于风力发电机组多位于恶劣环境或高海拔地区,气温较高或空气比较稀薄,导致风力发电机组自然散热受到限制。
再次,变流器通常安装在机舱内,空间狭小,进一步加剧了热量的堆积和散发困难。
3. 散热装置设计方案基于以上问题,本文设计了一种高效的风力发电机组变流器散热装置。
该装置由散热风扇、散热片、散热管和散热器等部件组成。
首先,散热风扇被安装在变流器内部,通过风扇的循环送风,使内部热量迅速散发到外部。
其次,散热片和散热管被放置在变流器关键部位,起到导热和散热的作用。
再次,散热器作为最终的散热介质,通过辐射和对流将热量传递给外界空气。
通过这样的组合,可以最大限度地提高风力发电机组变流器的散热效率,确保其稳定运行。
4. 散热装置实验与测试为了验证设计方案的有效性,我们进行了实验与测试。
首先,我们使用了一台风力发电机组并实际安装了设计方案中的散热装置。
然后,通过监测变流器的温度和散热风扇的工作情况,我们可以获得实时的散热性能数据。
《保温和散热》散热原理,科学探索
《保温和散热》散热原理,科学探索在我们的日常生活中,保温和散热是两个经常会遇到的概念。
无论是保持食物的温度、让电子设备正常运行,还是调节室内的舒适度,都离不开对保温和散热的理解与应用。
今天,咱们就专门来深入探究一下散热原理。
要搞清楚散热原理,首先得明白什么是热。
热,简单来说,就是物体内部分子的无规则运动。
分子运动越剧烈,物体的温度就越高。
而散热,就是把物体内部的这种“热”传递出去,降低物体的温度。
热传递主要有三种方式:热传导、热对流和热辐射。
热传导是指由于温度差引起的热能传递现象。
比如,我们用金属勺子搅拌热汤,过一会儿勺子柄就变热了,这就是热通过勺子传导过来的。
不同的物质,热传导的能力也不一样。
一般来说,金属是热的良导体,像铜、铝、铁等,它们能够快速地传递热量;而木头、塑料、玻璃等则是热的不良导体,热在它们当中传递得比较慢。
这也是为什么我们的保温杯通常会有一层真空层或者用不良导热的材料来阻止热量通过传导散失。
热对流是指流体(液体或气体)中由于温度不均匀而引起的流动,从而传递热量的过程。
例如,打开空调,房间里的空气被冷却后下沉,热空气上升,形成对流,整个房间的温度逐渐降低。
在电脑的散热系统中,风扇的作用就是促进空气对流,带走 CPU、显卡等发热部件产生的热量。
热辐射则是物体通过电磁波来传递热量的方式。
任何温度高于绝对零度的物体都会向外辐射热能。
太阳的热量就是通过热辐射传递到地球的。
热辐射不需要介质,可以在真空中进行。
这也是为什么我们在冬天晒太阳会感到温暖,即使隔着厚厚的大气层,太阳的热辐射依然能够到达我们身边。
了解了热传递的方式,再来看看常见的散热方法。
散热器是我们经常会接触到的散热设备。
以电脑 CPU 的散热器为例,它通常由一个金属底座和许多散热片组成,底座与CPU 紧密接触,将 CPU 产生的热量快速传导到散热片上。
同时,风扇吹动空气,让空气流过散热片,通过热对流带走热量。
为了提高散热效果,散热片的表面积通常做得很大,这样可以增加与空气的接触面积,提高热交换效率。
芯片散热器
芯片散热器芯片散热器是一种用于散热的设备,它主要用于散热芯片上产生的热量,以保障芯片的正常运行。
随着科技的发展,芯片的性能越来越强大,产生的热量也越来越多,这就需要使用高效的散热器来降低芯片的温度,保证其稳定运行。
芯片散热器的主要作用是通过导热材料将芯片上产生的热量传导到散热器上,再通过散热器上的散热片将热量散发到空气中,从而达到降温的效果。
散热器通常由散热片、散热鳍片、底座和风扇等部件组成。
首先,散热片是芯片散热器的核心部件之一。
它一般由铜、铝或铜铝合金等导热材料制成,具有良好的导热性能。
散热片的表面通常都有一定的凹凸结构,以增加其表面积,提高散热效果。
通过散热片,芯片上的热量可以快速传导到散热鳍片上。
其次,散热鳍片是散热器的散热部件,它通常固定在散热片上,并呈现出并排排列的形式。
散热鳍片的数量越多,散热效果越好。
当散热鳍片和散热片之间有风流通过时,热量会通过对流和辐射的方式散发到空气中。
同时,散热鳍片的形状和大小也会对散热效果产生影响。
通常,散热鳍片的形状较窄且表面积较大,以增加其与空气接触的面积,提高散热效果。
再次,底座是散热器的支撑部件,通常由金属材料制成,如铜或铝。
底座的作用是固定散热器,并与芯片直接接触,以提高热量的传导效率。
底座通常有平坦的表面,能够与芯片的表面紧密结合,以达到更好的导热效果。
此外,底座上还安装有散热片和散热鳍片。
最后,风扇是散热器的辅助装置,它通过产生气流来加速热量的散发。
风扇通常安装在散热鳍片上,并通过旋转产生空气流动。
这样,热量可以更快地散发到周围环境中,从而提高散热效果。
风扇一般由直流或交流电机驱动,其转速是可以调节的,以便根据芯片的不同工作负载来控制散热器的散热效果。
除了以上的基本部件外,还有一些辅助部件可以用来提高散热效果,如热导管和热管。
热导管和热管是一种能够传导热量的导热元件,它们可以将芯片上产生的热量迅速传递到散热器上。
热导管和热管一般由金属或陶瓷材料制成,内部充满一种特殊的工质,当芯片上产生热量时,工质会在内部迅速蒸发和凝结,从而实现热量的传导。
两种高性能芯片散热器换热性能比较研究
t o r a n d h e a t p i p e s r a d i a t o r w i t h a e n h a n c e me n t c o n d e n s a t i o n s e c t i o n u n d e r s a me w o r k i n g c o n d i t i o n s t h r o u g h t e x t b e n c h o f h e a t d i s s i — p a t i n g p e fo r r ma n c e o f t h e h i 【 g h h e a t l f u x c o mp o n e n t .T h r o u g h t h e c o n t r a s t o f t o t l a t h e ma r l r e s i s t a n c e nd a d i f f u s i o n h e t a r e s i s t a n c e
Z h u Ka i ,W a n g J i a n h u i ,L i a n g Y u y i n g,Xi e Ha i w e i ,Ni n g J i n g h o n g
( T i a n j i n K e y L a b o r a t o r y o f R e f r i g e r a t i o n T e c h n o l o g y , T i a n j i n C o mm e r c i a l U n i v e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 1 3 4 , C h i n a )
板翅散热器性能计算报告
板翅散热器性能计算报告
摘要:
本报告主要对板翅散热器的性能进行计算和分析。
首先介绍了板翅散热器的结构和工作原理,然后通过理论计算和实验测量,得出了散热器的传热性能参数,包括传热系数、表面积、效能等。
最后对计算结果进行了讨论和分析,并提出了对散热器性能的改进建议。
1.引言
2.结构和工作原理
3.热传导计算
根据传热学基础理论,利用散热器的基底管和翅片的材料热传导性能参数,计算传热系数。
4.流体力学性能计算
通过实验测定空气在散热器中的流速和温度分布,计算散热器的表面积以及流体力学参数。
5.散热器性能评价
根据传热系数和表面积计算结果,得出散热器的效能指标,并对计算结果进行分析。
6.讨论与改进建议
通过对计算结果的分析,讨论散热器的性能优势和不足之处,并提出对散热器性能改进的建议。
7.实验验证
通过实验验证计算结果的准确性和可靠性。
8.结论
总结本报告的研究内容和结果,强调板翅散热器的重要性和应用前景,并对未来的研究方向提出展望。
列出使用的文献和资料。
注:以上内容仅为文章结构和内容要点的示例,实际完成的报告应结
合具体情况进行撰写,且文档字数要求应在1500字以上。
汽车散热器调研报告(精选多篇)
汽车散热器调研报告(精选多篇)散热器是汽车发动机的冷却系统中必不可少的的重要部件,是一种将发动机水套内冷却液所携带的多余热量,经过热交换,在外界强制气流的作用下,向大气散发的热交换装置。
因此,散热器性能的坏,直接影响到汽车发动机的性能,乃至关系到汽车能否安全行驶的问题。
目前,散热器正在向高轻型、经济方向发展。
1汽车散热器的构造散热器由冷却用的散热器芯子、储存冷却液的上水室与下水室组成。
由于散热器时产生水蒸气,因此上水室还承担汽水分离的作用。
1.1散热器的机构形式强制循环式水冷用散热器,可分成横流型与直流型。
其中直流型散热器,在汽车发动机上的应用十分广泛。
然而,由于其散热芯子垂直布置,芯子上下分别布置了下水室与在发动机罩盖较低的轿车上布置比上水室,因此高度比较大。
在发动机罩盖较低的轿车上布置比较困难。
因此有些轿车上采用散热器芯子水平布置,用左右两侧的水室代替传统的上下水室结构,冷却液左右流动的横流式散热器〔1〕。
这种散热器宽度尺寸比较大,芯子有效面积增加10%,从而加大了风扇1/ 7尺寸,得到更多的迎风面积,使气流更为流畅。
1. 2散热器芯子的结构型式散热器芯子是散热器的重要组成部分,起主要的散热作用。
散热器芯子主要有散热片、散热管及上下主片等组成。
由于其具有足够的散热面积,因而能保证将必须的热量从发动机散发到周围的空气中。
且散热器芯子是用导热性能良的金属及其合金制造的。
能使散热器芯子以最小的尺寸及质量,达到最高的散热效果。
散热器芯子的结构,主要有管带式、管芯式、细胞式、管片式等。
管带式散热器可以采用双列、单列或多列散热管。
多列散热管可以在有限的空间尺寸内,获得更的冷却效果。
现代汽车上,随着发动机强化程度的提高,热负荷也日益增加。
此外,在采用自动变速箱时,自动变速箱所用的机油也需要冷却〔2〕。
因此在冷却系统内需要增加油—水交换器。
这样就增加了散热器所提供的散热量。
多列与双列的管带式散热器,在现代汽车发动机上的应用增多。
微通道散热器流道优化与传热性能研究
摘要摘要随着微电子元器件趋于向集成化、大功率方向发展,高发热量必将严重降低其使用性能和可靠性,导致元器件内部结构破坏、形变、功能失效等。
面对这一现状,散热设计已成为针对电子器件结构设计的关键环节。
因此,对于通过液冷冷却方式带走热量的微通道散热器设计在该领域凸显而出,其体积小、成本低、效率高等特点不仅能满足散热需要,而且运行稳定可靠。
本文研究了矩形微通道散热器的结构尺寸优化与流动传热性能,具体工作包括:(1)针对矩形微通道散热器单一因素对结构参数的影响研究,得到了各因素对散热器表面结温影响的主次顺序:微槽个数>基底厚度>槽栅宽度>微槽高度>微槽宽度;以各项单一因素的影响为依据,运用正交试验法得到离散型优化结果:微槽高度为1mm,微槽宽度为0.5mm,槽栅宽度为0.8mm,微槽个数为21,基底厚度为0.5mm。
(2)根据单层微通道结构及数学模型,建立微通道热阻网络模型,并以整体热阻和压降作为目标函数进行多目标优化设计,得到热阻加权系数ω1介于0.2~0.4时能同时兼顾各项指标,相应的优化结构尺寸为N=25~32,b=0.62~0.85mm,c=0.22mm,a=1.3mm,t=0.2mm;从实际材料成本的角度出发,以热阻和重量作为目标函数得到热阻加权系数ω1介于0.4~0.6时各项指标最优,相应的优化尺寸为N=20~29,b=1.12~0.75mm,c=0.2mm,a=1.3mm,t=0.2mm,提供了一种最优材料成本的选择方案。
(3)对优化所得的离散组和连续组流道模型进行仿真模拟并与初始组模型进行分析对比,从各组模型的换热特性、流动性能以及综合性能进行详细的分析对比,无论是在温度分布的高与低或分布均匀性,还是流体流动稳定性,或是单位热阻和所需驱动泵功率上,离散组和连续组流道模型的散热效果均优于初始组流道模型;针对不同环境分别研究了改变底部加热热流密度和流体进口温度的影响;引入JF因子作为对综合换热性能的评判标准,并根据仿真数据拟合出了计算平均努塞尔数Nu的经验公式。
保温底座加热原理
保温底座加热原理一、引言保温底座是一种常见的家用电器,它能够提供加热功能,使我们的生活更加便利。
本文将从保温底座加热的原理进行探讨,帮助读者了解其工作原理和使用效果。
二、保温底座的结构保温底座通常由外壳、电热丝、控制电路和温度传感器等部件组成。
外壳采用绝缘材料制成,能够有效地防止电流泄露和热量散失。
电热丝是保温底座的核心部件,它通过通电产生热量,使底座表面达到预设温度。
控制电路负责控制电热丝的加热功率,以及监测底座表面的温度变化。
温度传感器则用于实时监测底座表面的温度,以便控制电路做出相应的调整。
三、保温底座加热的原理保温底座加热的原理可以简单概括为电能转化为热能的过程。
当我们将保温底座插入电源时,控制电路会接通电热丝,使其通电加热。
电热丝的电阻会产生大量的热量,热量通过传导和对流传递给底座表面。
同时,温度传感器会不断监测底座表面的温度变化,并将这些信息传递给控制电路。
控制电路根据温度传感器的反馈信号,调整电热丝的加热功率,使底座表面的温度保持在设定的范围内。
四、保温底座加热的效果保温底座加热的效果取决于多个因素,如电热丝的材料和功率、底座表面材质和设计等。
一般来说,电热丝功率越大,加热速度越快,但也会消耗更多的电能。
底座表面材质的导热性能和设计的合理性也会影响加热效果。
一些高端的保温底座还配备了温度控制器,可以根据不同的需求设定底座表面的温度,提供更加个性化的使用体验。
五、保温底座的应用领域保温底座广泛应用于家庭、办公室和餐饮等场所。
在家庭中,保温底座可以用来保温咖啡、茶水、牛奶等饮品,让我们在短时间内可以随时享用热饮。
在办公室中,保温底座可以用来保温午餐盒,让我们能够在午餐时间享受到热乎乎的饭菜。
在餐饮场所,保温底座可以用来保温炉具,提供持续的加热功能,保持食物的温度和口感。
六、保温底座的优缺点保温底座作为一种加热设备,具有以下优点:首先,保温底座加热速度快,可以在短时间内将食物或饮品加热到适宜的温度。
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热管的前世今生
据记载,早在1935年通用汽车公司就申请了类似于热管结构的元件的专利,但热管在那时只是概念。
直到1963年科学家George M.Grover制造出了人类历史上第一根热管,这种效能极高的元件才真正被人们所认识。
在20世纪80年代以前,由于制造成本较高,热管并没有得到普及。
当时只有政府的高科技单位和军方才买的起热管,应用在人造卫星和一些重要部门的高科技仪器设备上。
随着科学技术的发展、工业制造水平的提高,热管的制造成本得以下降,热管渐渐渗透到了民用领域。
计算机技术的发展和计算机设计的小型化等因素促使了热管技术的飞速发展。
可以这么说,计算机技术的发展是热管技术全面普及的催化剂与促进剂。
前些年只有硬件发烧友才买的起热管散热器,而现在硬件发烧友多了、整个市场大了,热管散热器价格也更贴近大众了,也就有更多人有机会享受热管散热器带来的好处。
热管的工作原理
典型热管散热
上图为一个典型的三根U型热管结构的散热器。
顾名思义,热管是一根管子,内部是中空的。
热管里面储有可以相变的工作介质,经抽真空后两头封口使其密闭。
热管的工作原理是这样的:开始工作时热源使得热管的其中一端受热,这时热管就会升温。
由于热管内部是真空的,工作介质会在比常压沸点低的多的温度下迅速沸腾汽化,这个过程是吸热的。
汽化了的热蒸气会以喷射般的状态流向低温低压的热管一端。
由于另一端温度比较低,热蒸气就会冷凝成液珠吸并附到热管内壁的吸液芯上,液体在重力、离心力、毛细力的作用下流回到热管的热端附近,如此循环往复。
如果冷端有散热器设备的话(如:低温流体冲刷、接触低温储能固体/液体,或者接触式的散热片能够把热量散发到空气中),热管一端吸热另一端放热整体传热的过程就会持续不断的进行下去。
如果冷端不能散发热量,则热管会很快平衡到和发热体相同的温度。
热管的传热过程是一个连续的过程。
只要热管两端存在温差,热管寿命还在,热管将不知疲倦的工作下去。
热管传热速度
热管传热速度取决于热管两端温度差,温度差越大工作介质蒸发冷凝速度越快。
在极端的情况下热管内工作介质蒸发速度可以接近音速。
这种快速的相变反应带来的传热效率比普通的纯铜高数十倍甚至上百倍。
因此人们将这种性能极佳的热管制成了散热器,应用于电子产品的散热。
这种热管散热器能够把发热元件产生的热量快速的传递到散热鳍片上并散发出去。
热管散热器最大的优点是提高了产品的可设计性。
正是由于这种小体积高效率的导热元件的存在,才能把散热系统设计的更小巧,可以更好的利用空间。
热管的种类
随着科学技术的发展,热管种类也在不停的进化着。
热管优良的可设计性使得人们可以根据不同的需求把热管设计成不同的长度、直径、形状以及内部结构。
根据内部结构的不同,热管大致可以分为以下四类。
热管的大致分类
在这些结构中间,烧结式热管的性能最好。
在热管散热器刚刚问世的时候,由于沟槽热管价格比较便宜,烧结热管价格比较贵,散热器制造厂商往往基于成本的考虑选择前一种热管。
但现在能够生产热管的厂商越来越多了,激烈的竞争使得最先进最高效能的热管价格越来越便宜。
烧结热管的制造工艺简介
现在小体积柱状热管应用最广的是烧结式热管。
前面几种热管看图和看名字就能大致了解到其结构。
——这里简单介绍下烧结热管的制造工艺过程。
制造烧结热管需要准备好两种材料,其一是铜管——按照客户需要制造出一定直径和管壁厚的铜管备用;再有就是预知铜粉浆——在一定粒径/目数的铜粉(或者多种粒径的铜粉混合物)中加入液体分散剂和稳定剂以及抗氧化剂浸润剂等添加剂,制成类似墙漆涂料的铜粉浆。
把铜粉浆灌入到铜管内,使得铜粉浆在铜管内形成一个涂层,对这个铜管子加热焙烧或烘烤蒸发掉铜粉浆中的液体分散剂,制成热管基材。
然后把热管一端封头,灌入一定量的工作介质后,抽真空密封热管另一端。
经过质检合格后一根热管就出炉了。
烧结热管之所以高效的原因
烧结热管的高效主要取决于其管内壁的吸液芯的结构,任何热管内壁都有吸液芯,热管内冷凝液回流就主要就靠吸热芯,热管的结构区别也主要看这点。
(沟槽热管靠沟槽增加大气、液、固的接触面积)烧结热管的内壁结构:铜粉在制造过程中被堆砌成了具有一定厚度多孔结构的层状结构,其中大部分孔是联通的,可以像管子一样导流液体,并且铜粉的传热也很快,这些因素造就了烧结热管高效的性能。
热管工作原理解析
热管工作原理的示意
热管工作工作的动力学模型
热管工作的动态模型
热管散热器结构与性能的关系
上面简单介绍了下热管的知识,大家吃个甜点,下面将进入正题。
现在市场上散热器产品种类非常多,性能也有一定的差别。
每个厂商都在不遗余力的想办法改善散热器的结构:增加散热器的散热面积,改善散热器鳍片的设计等等。
但很少有人注意到散热器底座——吸热端的设计。
散热器是一个整体,就像水桶短板理论一样,哪里短了都不行。
下面我们对吸热底座进行一些分析。
一般CPU散热器的吸热底座设计结构有:热管全包式、热管半包式、单面焊接式,HDT热管直触式等等。
热管全包式结构的典型产品是利民U120-E,热管被上下包裹在底座里面;热管半包式结构的典型产品是TT大台风,热管镶嵌在一个U形凹槽中,上面一块板子对热管加以固定。
极冻酷凌一些产品设计是把一个打扁的热管镶嵌到一个长方形凹槽中然后上面焊个盖子,虽然是上下都包在凹槽内,但是热管与底座的接触并不是完整一周,所以把他分到热管半包式里面;单面焊接式结构是把热管打扁然后焊到一个铜片上,大部分笔记本散热器的吸热端都是这样;而HDT 是把热管镶嵌到一个半圆形凹槽中,通过机械加工使热管的凸出的另半边成为一个平面,热管直接接触CPU。
超频三大多数热管散热器还有其他品牌一些型号散热器都使用这种结构。
HDT技术使得热管与CPU直接接触,看起来应该有着很好的导热能力。
事实是否真的如此?本文将通过分析及实验来考察采用HDT技术的散热器的效能。
HDT式底座与其他吸热底座的区别
市场上有些散热器外形设计的非常夸张,但是整体效能却很一般,这是为什么呢?部分原因是散热器设计得不合理,包括原材料的选取和散热器整体以及细节的结构不合理,另外一部分原因就是制造工艺所限。
散热器的设计是一个整体工程,包括外形结构的设计、材料的选取、制造工艺的设计。
外形结构设计很重要因为他关乎空气动力学以及鳍片是否能有效的被利用;材料的选取,不同厂生产的板材和热管性能不一样;制造工艺的设计,这个和工厂的产能与所产产品市场定位有关以及生产成本等因素有关,因为涉及的东西比较多,所以不介绍。
在散热器的设计过程中常用到的一个词是热阻——Thermal Resistance,热阻是反映阻止热量传递的能力的综合参量。
在传热学的工程应用中,为了满足生产工艺的要求,有时通过减小热阻以加强传热;而有时则通过增大热阻以抑制热量的传递。
一个电路一个电子产品会存在一个电阻,而在散热领域则是热阻。
决定热阻大小的因素主要有两个,一方面是材料自身的热阻,另一方面是材料的结合处的热阻。
材料本身的热阻问题好解决,综合好成本选个热阻小的材料就行了。
说到材料结合处的热阻,这里需要引入一个词:界面,只要不是气体与气体,可互溶的液体与液体,所有不同的气体、液体、固体相结合都会形成界面。
油和水之间的界面,液体浸泡固体的界面等等都是界面的实例。
除了单一材料本身的热阻以外,还有两片材料的结合部会存在热阻。
结合工艺不同会使热阻大小不同。
一台普通的热管散热器主要分为三部分,吸热底座、热管、散热片,他们之间的结合部存在热阻,结合不好会引起热阻的累积从而使得散热器性能变差。
散热器底座附近是整个散热系统中界面最多的地方,也是热阻最多的地方,接下来看下这些界面和热阻都在哪里。
散热器是一种加快发热体热量散发的装置,衡量一个散热器的好坏有两点:散热和静音。
计算机部件中大量使用集成电路。
众所周知,高温是集成电路的大敌。
高温不但会导致系统运行不稳,使用寿命缩短,甚至有可能使某些部件烧毁。
导致高温的热量不是来自计算机外,而是计算机内部,或者说是集成电路内部。
散热器的作用就是将这些热量吸收,然后发散到机箱内或者机箱外,保证计算机部件的温度正常。
多数散热器通过和发热部件表面接触,吸收热量,再通过各种方法将热量传递到远处,比如机箱内的空气中,然后机箱将这些热空气传到机箱外,完成计算机的散热。