热管散热器挑战处理器散热极限
散热方案问题分析
散热方案问题分析随着计算机技术的飞速发展,计算机的性能也越来越强大,但是这也带来了一个问题:计算机的散热越来越困难。
一方面,性能强大的处理器会产生大量的热量,需要有效地散去;另一方面,现代计算机的尺寸越来越小,散热的空间越来越少,这也给散热带来了很大的挑战。
本文将分析几种常见的散热方案,并探讨它们的优缺点。
常见散热方案1. 风扇散热风扇散热是目前最常见、最简单、最便宜的散热方案。
一般而言,散热器上有一个或多个风扇,它们通过吸取空气并将空气吹到散热器上,来帮助散热器散热。
风扇散热的优点是成本低,应用广泛;缺点是散热效果受外界环境的影响较大,噪音也比较大。
2. 液冷散热液冷散热是一种新型的散热方案,它通过水冷、氦气冷或其他液体的冷却方式,来将热量从散热器中带走。
与风扇散热相比,液冷散热的优点在于散热效果更好,同时噪音也比较小。
不过,它的缺点是成本相对较高,同时需要较为复杂的安装和维护。
3. 热管散热热管散热是一种通过利用液体的物理性质来进行热量传导的散热方案。
通常情况下,热管中充满有一种特殊的液体,当液体沸腾时就能将热量传递到另一端,并通过散热器散热。
热管散热的优点在于散热效果较好,同时成本也不高;缺点在于应用场景和安装较为局限。
散热方案选择不同的散热方案适用于不同的环境和场景。
在选择散热方案时,首先需要考虑的是应用环境。
例如,需要散热的设备是否经常受到物理冲击?是否在恶劣的环境下工作?这些因素都会影响到散热方案的选择。
另外,还需要考虑到设备的性能需求。
如果设备需要长时间高性能运行,那么散热效果就需要更好,这时可以考虑使用液冷或热管散热;如果设备性能要求不高,那么风扇散热就可以满足需求。
最后,还需要考虑到成本和使用寿命。
液冷和热管散热在散热效果上更优秀,但是成本也更高,使用寿命更短。
相对而言,风扇散热的成本更低,使用寿命更长,但是散热效果不如液冷和热管散热。
散热方案维护不论采用何种散热方案,都需要定期进行维护,以保证散热器的正常工作。
液态金属散热器挑战全球IT市场
液态金属散热器挑战全球IT市场
【液态金属散热器挑战全球IT市场】电脑的应用改变了我们的工作方式和生活方式,伴随着人们对功能的不断需求,电脑也一直在不停地升级换代。
但是,随着电脑芯片集成度的与日俱增,传统的电脑CPU散热方式渐渐遭遇瓶颈。
如何解决高集成度芯片的热障问题成为全球IT界亟待解决的重大难题。
早在20世纪80年代计算机刚刚兴起的时候,对散热的要求并不是很高。
因为计算机的集成度、发热度比较低,即使没有散热技术,也不妨碍系统的运行。
而随着计算机的飞速发展,其运算能力呈指数级增长,给散热带来了巨大的挑战。
目前主流的散热技术主要有风冷、热管、水冷等。
风冷散热技术导热能力有限,只能应用于低功耗的电子产品;热管散热优于风冷,但是存在烧毁极限,甚至会发生管道破裂失效现象;水冷散热由于运行过程中存在蒸发、泄露等问题,容易导致器件老化,对液体及流动管道的要求也较高。
依米康液态金属散热项目不仅让中国有机会成为推动先进CPU散热器市场的开拓者,同时由于液态金属技术兼有十分重大的产业化推广价值,对中国实现节能降耗承诺也将发挥巨大作用。
液态金属散热器项目已经被列为北京市重大科技成果产业化项目,并应邀参加北京市政府重大科技项目展会。
北京市委市政府有关负责人在展会上饶有兴致地听取了项目技术介绍,并勉励相关项目各方为北京市打造“北京创造”品牌贡献力量。
计算机CPU热管散热器换热性能研究
h r i , tmp rtr s iu o su d rc r i o e d t e au e v r be e sa h e tro dao u fc n e een e e a u e d t b t n n e et n p w ra e i r i a n mp r t a a ln s tte c ne fri trs r e u d r r i a a d e e tp w r f oh rd aosae c mp rd. i lt n rs l h w ta e t i a itr o s s etr a —t n fr i rn o e o b t a tr r o a e Smuai eu t s o t a p p rd aosp se sb t t r s f s i o s h b e eb e a e e f m n e uf e t p r r a c s a d s r c e e r tr s iu o h rce s c a ri ay f n a ao s w e P o k n e o n a mp a u e d t b t n c a a tr t s t n o dn r n e rd tr ; h n C U w r s u d r i r i i i h i d i
20 1 年 1 第3 卷第 期( 1 期) 0 1 3月 4 总 1
cpu热管散热原理
cpu热管散热原理
CPU热管散热原理是一种采用热管技术进行散热的方法。
热管由内外两个不同材质的金属管组成,内管内部为蒸汽介质,外管则用于扩散热量。
其工作原理如下:
首先,在CPU上方安装一个散热器,并将热管的一端连接到散热器上,这样热量可以进入热管。
当CPU运行时,产生的热量导致热管内的蒸汽介质加热,转化为高温蒸汽。
由于高温蒸汽的物理特性,它会垂直上升,并将热量带入到热管的另一端,即散热器。
在散热器中,通过散热片的扩散,热量得以分散并传递到周围空气中。
同时,由于蒸汽在冷却后会变为液态,热管的其他部分会将液态冷凝物重新输送回CPU,形成一个闭环循环。
通过这种方式,CPU的热量可以高效地从核心区域传导到散热器的冷却部分,从而实现有效的散热。
值得注意的是,由于热管的特性,散热器和CPU之间的物理距离并不会影响散热效果,因此热管散热系统能够在较小的物理空间内提供出色的散热效果。
总结起来,CPU热管散热原理通过利用热管内的蒸汽传导热量,将热量从CPU核心区域传递至散热器,再通过散热器的冷却实现散热。
这种技术能够高效、均匀地将CPU的热量散发,从而保持CPU的稳定性和可靠性。
CPU散热器的热管数量与散热性能
CPU散热器的热管数量与散热性能CPU散热器作为计算机硬件中至关重要的组成部分之一,其性能直接影响着计算机的稳定性和工作效率。
而在众多CPU散热器中,热管是其中一种常见且重要的散热元件之一。
本文将探讨CPU散热器的热管数量与散热性能之间的关系。
一、热管的原理和作用热管是一种热传导元件,其主要作用是将CPU产生的热量迅速传递到散热鳍片上,并通过风扇散热将热量尽快带走。
热管利用其内部的工质物质(一般为低温沸水)在蒸汽与冷凝反复循环的原理,实现对热量的高效传输。
二、热管数量对散热性能的影响1. 单热管散热器单热管散热器是指散热器中仅包含一根热管的设计。
这种散热器一般适用于低功耗的CPU,热量较低的情况下可以满足散热需求。
但是,当CPU功耗增加,热量产生增加时,单热管散热器往往无法满足散热要求,容易导致CPU温度升高,甚至超过安全运行温度。
2. 多热管散热器多热管散热器是指在散热器设计中采用多根热管的方案,以增加散热器的散热性能和散热效率。
多热管散热器能够更好地分散和传递CPU产生的热量,通过增加热管的数量,提升整体的散热能力。
相比于单热管散热器,多热管散热器在处理高功率CPU散热时有明显的优势,可以有效地降低CPU温度,保证计算机的正常运行。
三、热管数量应选择适合的方案在选择CPU散热器时,并非热管数量越多越好。
合理地选择热管数量需要根据实际情况综合考虑。
以下几个因素可以作为选择热管数量的参考:1. CPU功耗首先需要考虑CPU的功耗情况,功耗越高,产生的热量就越大,对散热器的要求也就越高。
如果CPU功耗较低,单热管散热器已经足够满足散热需求;而对于高功耗的CPU,多热管散热器能够更好地满足散热要求。
2. 散热需求根据散热需求,选择适当的热管数量也很重要。
如果在正常使用中,CPU工作负载较低,散热需求不高,那么单热管散热器足以满足要求。
而在进行大型程序渲染、游戏等高负载工作时,多热管散热器的散热能力更强,可以更好地保证CPU温度在安全范围内。
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。
CPU散热解析热管散热技术
CPU散热解析热管散热技术CPU散热效果翻倍提升深入解析热管散热技术虽然液氮、干冰、水冷散热器有着非常不错的散热效果,不过操作复杂,并不适合普通的消费者。
而风冷散热器又无法满足普通玩家的超频需求,热管散热器凭借着不错的散热性能成为市场中倍受关注的产品。
那么热管散热器的散热原理是什么?与普通的风冷散热器相比能带来多大的散热效果,购买热管散热器需要注意哪些事宜?接下来,笔者通过此篇文章,为大家揭开热管散热器的神秘面纱。
一、热管散热技术解析热管技术的原理其实很简单,就是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。
将铜管内部抽真空后充入工作流体,流体以蒸发--冷凝的相变过程在内部反复循环,不断将热端的热量传至冷却端,从而形成将热量从管子的一端传至另一端的传热过程。
典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽到的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可以在两段中间布置绝热段。
当热管的一端受热时,毛细芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
如此循环不已,热量由热管的一端传至另一端。
热管散热器(4根热管)采用热管的散热器比起传统的风冷散热器有成倍的效能提升,打破了风冷极限。
热管还可以让散热器设计成任何形状,不必再担心与其他配件发生干涉。
热管在热传递上的高效能,也让设计者不必大量采用价格昂贵的铜材,只需轻薄的铝片帖合热管外壁,既能达到理想散热性能。
一根热管的基本结构由容器、毛细结构和动作流体三部分组成。
很多人都对热管中装的东西很好奇。
那么,热管中装载的到底是什么呢?一般来说,热管中的动作流体需要根据热管所工作的温度区间进行选择。
对于PC散热,考虑到成本因素,厂商们一般选择的是纯水和部分添加剂。
热管散热技术解析那么,一般热管要装进多少动作流体呢?动作流体装入量太少,会导致流体无法将毛细结构孔隙填充,造成热管蒸发端局部干燥。
CPU集成热管散热器试验研究及CFD辅助设计
大连理工大学学报第48卷数值由试验测出;出口给定环境温度所对应的压力;散热器的上、下表面按绝热条件给定;人、出口延长部分的固体壁面也按绝热条件给出.根据上述假设和CPU集成热管散热器的结构特点,仅取了流动通道的I/4部分进行研究[8].计算区域和坐标系如图2所示.选定散热器的两个矩形热管间的通道为计算区域.图2初始模型散热器部分的计算网格Fig.2Computationalgridsofinitialstructure采用STAR—CD软件进行数值模拟.在整个计算过程中,散热器的总散热量Q是指作用到平板热管底部的散热功率[9].2.2数值模拟结果分析2.2.1集成热管散热器数值模拟方法验证数值模拟的边界条件完全和试验测量的条件相同.在入口风速为2.1m/s,人口温度为20℃,热管壁温为36℃的条件下对集成热管散热器的外部结构进行了数值模拟,主要计算结果如图3所示.从图中散热器翅片间空气流动的压力场分布可以看出,人口处空气流体的相对平均压力为26.64Pa,出口空气流体的相对平均压力为3.82Pa,空气流动受到的流动阻力较小,压力降仅为22.82Pa.此外,在靠近翅片和热管壁部分的相对压力也比较小.图3集成散热器翅片间空气流体的压力场Fig.3Pressurecontourofflowingairbetweenfinsofintegratedheatsinkusingheatpipes从图4和图5可以看出整个翅片表面的平均温度为35.42℃,且沿空气流动方向,表面温度梯度变化逐渐减小,因此翅片表面换热系数也在逐渐减小.此外,图4和图5都显示出,流动出口约占通道40%的长度范围内,翅片的散热效率很低,因而可以考虑减小散热器厚度来优化散热器.通过计算得到了集成热管散热器总散热量为149.34W,散热器的换热系数为47.44W/(m2K)。
相同条件下试验测量的散热器的总散热量为138.4w,两者吻合得很好,误差为7.2%.图4翅片表面温度场Fig.4Surfacetemperaturecontouroffins图5翅片表面换热系数分布Fig.5Heat・transfercoefficientoffins改变热管壁温,对CPU集成热管散热器又进行了3组数值模拟.将上述模拟的结果与相同条件下的试验测量值进行比较,比较结果如图6所示.从图中看出使用STAR—CD软件计算的CPU集成热管散热器总散热量的数值模拟结果与试验值吻合很好,平均误差为3.42%,因而用这种数值计算方法评价和预测及优化CPU集成热管散热器是可靠和可行的.18Z大连理王大学学报第48卷翅片闻距在1.0relYl左右为最佳.(3)气流速度固定散热器的翅片厚度0.08mm,问距为1.0mm,改变空气流速,将气流速度到从0。
09-利用CFD技术优化CPU集成热管散热器
利用CFD技术优化CPU集成热管散热器徐哲1 白敏丽1 吕继组1 喜娜1 杨洪武21大连理工大学 能源与动力学院2大连白云机电设备厂利用CFD技术优化CPU集成热管散热器∗Optimization of CPU integrated heat-pipe heatexchanger with CFD technology徐哲1 白敏丽1 吕继组1 喜娜1 杨洪武2(1大连理工大学 能源与动力学院 2大连白云机电设备厂)摘 要:为了满足未来大功率台式电脑CPU的冷却要求,本文将平板热管和常规热管散热器结合提出了集成热管散热器的新概念。
并用CFD数值模拟来代替试验研究,并用试验验证了Star-CD软件进行数值模拟的可靠性和可行性,同时还对两种不同的优化结构进行了流动与传热模拟研究,最终选定最优化结构,并进行了试验测试测试结果表明在气流速度为2.75m/s下新结构的集成热管散热器的热阻在0.1~0.2℃/W间,在200W时模拟CPU的表面温度仅为53℃,完全满足了对CPU的冷却要求。
关键词:CPU;热管;散热器;传热;数值模拟Abstract:A concept of integrated heat sink using heat pipes employing phase change heat transfer of circular heat pipe and flat miniature heat pipe is proposed to cool higher heat dissipation power CPU in the paper. The numerical simulation method with STAR-CD software is used to investigate flowing and heat transfer performance of heat sink. Validity and reliability of numerical simulation was validated by test and two different optimal structures were simulated by STAR-CD software. Finally, heat transfer performance of an improved integrated heat sink is also evaluated. The experimental results show that its thermal resistance is in the range of 0.1~0.2℃/W and the surface temperature is only 53℃ when applying 200W heat dissipation power to CPU, which has attained the demand of cooling CPU well.Key words: CPU; Heat pipe; Heat exchanger; Heat-transfer performance; Numerical simulation;1 引言随着计算机CPU集成度和性能的不断提高, CPU的能耗越来越大,表面热流密度急剧增加,这必然降低芯片的性能和寿命,也影响系统运行的可靠性[1],因此对CPU冷却提出了更∗基金项目:国家自然科学基金资助项目(50276007和50576008) ;辽宁省自然科学基金资助项目(2001101058和20042156)高的要求。
高效冷却系统热管技术提高发动机散热效果
高效冷却系统热管技术提高发动机散热效果在现代车辆工业中,发动机冷却是一个非常重要的问题。
由于发动机运行时会产生大量的热量,有效的散热系统对于维持发动机的正常运行至关重要。
在过去的几十年里,科学家和工程师们一直在不断改进发动机冷却技术,以提高散热效果和发动机性能。
热管技术是一种被广泛应用于高效冷却系统的技术之一,本文将重点探讨热管技术在提高发动机散热效果方面的应用。
1. 热管技术概述热管是一种利用液体在封闭空间内的自然循环现象来传递热量的设备。
它由内壁光滑的金属管道以及内部填充的工作流体组成。
当热源作用于热管的一侧时,该侧的工作流体会蒸发并通过管道自然向另一侧传递,然后在另一侧冷却并变成液体,通过重力或毛细作用力返回到热源一侧,循环往复。
由于热管具有高导热性、快速响应和无需外部能量输入等特点,因此被广泛应用于各种领域的热管理系统中。
2. 热管技术在汽车领域的应用在汽车领域,热管技术主要应用于汽车散热系统,特别是发动机冷却系统。
传统的发动机冷却系统主要依靠水泵循环冷却剂进行散热,但在高温和高负荷条件下,传统冷却系统的散热效果有限。
而热管技术的应用可以显著提高散热效果,将热量快速有效地传递到散热器上,从而降低发动机的温度。
3. 热管技术提高发动机散热效果的原理通过在发动机和散热器之间安装热管,可以利用热管的高导热性,快速将发动机产生的热量传递到散热器上。
相比传统的冷却系统,热管技术在散热过程中无需依赖于水泵和冷却剂流动,因此具有更高的散热效率和更迅速的响应速度。
此外,热管技术还可以有效地解决传统冷却系统中的温差不均和冷却剂流动受限等问题。
4. 热管技术的优势和挑战热管技术在提高发动机散热效果方面具有显著的优势。
首先,热管可以大幅度降低发动机的温度,提高发动机的工作效率和寿命。
其次,热管的结构简单紧凑,易于集成到现有的冷却系统中。
此外,热管的运行无需外部能量输入,能够减少动力损失。
然而,热管技术也存在一些挑战,例如热管的选择和设计需要根据具体的应用场景进行优化,而且热管的成本相对较高。
热管散热器散热性能的实验研究与数值模拟的开题报告
热管散热器散热性能的实验研究与数值模拟的开题报告一、选题背景随着计算机、电子设备的不断发展,散热问题一直是工程设计中需要克服的难题。
高性能的CPU、GPU等集成电路器件在工作时发热量大,需要通过有效的散热方式来维持其正常工作温度。
传统的散热方式主要有风扇散热器、散热片、水冷散热器等,但这些散热器存在着噪音大、寿命短、效率低等问题。
热管散热器作为新型散热器,具有结构简单、散热效率高、寿命长等优点,已经被广泛应用于电子设备、航空航天、医疗器械等领域。
目前的研究主要集中在理论分析和仿真计算上,对热管的热传输特性和结构参数的影响等方面有一定的探究,但对于实验研究的报道很少。
二、研究目的本文的研究目的是通过实验和数值模拟相结合的方式,对热管散热器的散热性能进行研究。
具体包括以下内容:1、设计制作热管散热器样机,测试其散热性能,并与传统散热器进行比较分析;2、通过数值模拟,分析热管散热器的内部流场变化、温度分布情况,探究热管结构参数对散热性能的影响;3、结合实验和数值模拟结果,提出优化建议,改进热管散热器性能。
三、研究内容1、热管散热器的原理和设计制作方法2、实验部分:(1)热管散热器样机的制作和测试(2)传统散热器和热管散热器散热性能的对比分析3、数值模拟部分:(1)建立热管散热器的三维数值模型(2)分析热管散热器内部流动及温度分布情况(3)探究不同结构参数对热管散热器散热性能的影响4、结合实验和数值模拟结果提出优化建议四、研究意义通过研究热管散热器的散热性能,可以从实验和数值模拟两个角度深入探究其内部流场变化和温度分布情况,为后续热管散热器的优化设计和应用提供理论依据和实验数据支持。
热管散热器用途
热管散热器用途
热管散热器是一种新型的被动式散热技术,可以通过利用热管中的相变传热机理,将CPU或其他电子元件产生的热量在散热器中快速传输并散发。
相比于其他散热器,热管散热器具有高效散热、低噪音、易安装等优点,因此在很多领域得到了广泛的应用。
首先,热管散热器被广泛应用于计算机CPU散热。
计算机CPU是计算机的核心组成部分,因此其稳定性和安全性是非常重要的。
当CPU运行时产生的热量无法及时散发时会导致CPU温度升高,甚至可能导致设备损坏。
采用热管散热器可以有效地降低CPU的温度,保障计算机的正常运行,并且大大提升了设备的稳定性和安全性。
其次,热管散热器也广泛应用于LED照明散热。
LED照明在现代生活中应用越来越广泛,但是在大功率LED照明中,由于其长时间发出的高热量,必须采用散热器将产生的热量散发。
热管散热器的高效散热特性可以更好地保护LED灯的寿命和稳定性,防止设备短路或其他故障。
因此,热管散热器在LED灯具中得到了广泛应用。
同时,热管散热器还广泛应用于太阳能集热器散热。
太阳能集热器是利用太阳热能生产热水或加热房屋、游泳池等的设备。
因为太阳能集热器需要在阳光下长时间工作,同时其工作温度也非常高,采用热管散热器可以大大提高太阳能集热器的效率和稳定性,更好地保护设备的生命和可靠性。
除了上述应用外,热管散热器还被广泛应用于工业电子设备、医疗设备等领域。
随着科技的不断进步,热管散热器将会在更多领域得到应用。
热管散热器有哪些特点?
热管散热器有哪些特点?
热管技术的应用
随着电子设备的不断升级和增多,散热问题成为制约设备发展的瓶颈之一。
传统的散热方式大多使用风扇或散热片,但这两种方式都存在一定的局限性。
热管技术作为一种全新的散热方式在电子领域得到了广泛应用,它利用载热介质在管内的自然对流进行换热,具有换热效率高、工作温度范围广、可靠性强等特点。
热管散热器的特点
热管散热器是利用热管技术进行散热的一种散热器,它具有以下特点:
散热效率高
热管散热器利用的是热管技术,其散热效率远高于风扇和散热片等传统散热方式,能够更快更有效地将热量散发出去。
体积小巧
热管散热器的体积相对较小,可以方便地嵌入到各种电子设备中进行散热,避免过多的占用空间。
节能环保
热管散热器的散热效率高,不需要使用大量的电力来运作,因此能够达到节能环保的效果。
工作温度范围广
热管散热器能够在较宽的温度范围内正常工作,包括极端的高温和低温环境,在恶劣的环境下也能够保持稳定的散热效果。
可靠性强
热管散热器不需要机械运动部件,因此故障率低,能够长时间稳定地工作。
适用范围广
热管散热器适用于各种电子设备的散热,包括计算机、手机、平板电脑、电视等,具有广泛的应用前景。
总结
热管散热器作为一种新型的散热方式,具有换热效率高、体积小巧、节能环保、工作温度范围广、可靠性强和适用范围广等特点,因此在电子领域得到了广泛应用。
基于某空调电器盒部件热管散热器设计
基于某空调电器盒部件热管散热器设计发布时间:2022-09-23T06:02:28.537Z 来源:《中国科技信息》2022年10期第5月作者:薛战[导读] :本文介绍了一款基于某空调电器盒部件的散热器设计分析与计算,薛战珠海格力电器股份有限公司,广东珠海 519000 Application Analysis of High disturbance heat flow in dehumidification system XUE ZhanGree Electric Appliances,inc.of Zhuhai,GuangdongZhai 519000 ABSTRACT:This paper introduces the design analysis and calculation of a radiator based on a certain air conditioner electrical box component. According to the design requirements and background, the type of radiator is determined, the basic model of the heat pipe radiator is created, and the heat exchange performance of the basic model is calculated.. Finally, the design conditions and structure of the heat exchanger are given, which provides a reference for the design of such heat exchangers in the future. Keywords: Heat pipe radiator; heat conduction; heat dissipation fins; internally threaded copper tube; temperature equalization plate; processability 摘要:本文介绍了一款基于某空调电器盒部件的散热器设计分析与计算,根据设计要求及背景,确定了散热器型式,创建了热管散热器的基本模型,并对基本模型进行了换热性能计算。
简要介绍CPU散热器原理
• 通过以上分析,找出了影响散热器散热特性的主 要因素:对于片状鳍散热器影响较大的是鳍高度、 鳍个数及散热器底面面积。
热管散热器
图7 热管散热器
散热管的优点是没 有移动式的零件,不 必消耗电池,同时可 以长时间有效,因此 在笔记本上有较多应 用。
热管散热器
热管一般是中空的圆柱管,热管两端产生温差的时 候,蒸发段的液体就会迅速气化,将热量带向冷凝端,速 度非常快。两端温差越大,蒸发速度越大。液体在冷凝端 凝结液化以后,通过毛细作用,流回蒸发端。如此循环往 复,不断地将热量带向温度低的一端。水与气之间的相变 反应,使热管的热传导效率比普通的纯铜高数十倍,甚至 百倍。应用这种方式可以用几倍的速度将热量从热管的底 部导到热管的顶部。这种极佳的导热性能,可以使热量不 会在发热部位堆积,而是均匀地散发到了散热器的各个散 热翅片上,极大的提高了散热片的导热性能。
• 借助Icepak热分析软件分析各种因素对换热性能的影响。
散热器材质默认为铝,散热器底面积为 100×100平方毫米,基底设置为5mm,鳍片厚 度为2mm;CPU及散热器下面的所有热源,简化 为一个面积大小为20×20平方毫米,功率30W的 平面热源,采取室温环境,空气自然对流。因为 仅为了考虑散热器物理结构对其散热性能的影响。 所以,对模型设置进行了简化,并直接将热源放 置在散热器底面的中央。对于仿真结果,直观的 观察热源的温度变化,这也直接反应了散热器物 理参数的变化对其散热性能的影响。
热管散热技术——电子设备热设计大作业 精品
Harbin Institute of Technology题目:热管散热技术院系:能源学院班级:1002104姓名:林家勇田赫郭男杰段亮亮李勇©哈尔滨工业大学热管散热技术林家勇,田赫,郭男杰,段亮亮,李勇(哈尔滨工业大学热能与动力工程、1002104班)摘要:热管技术是20 tit纪 60 年代出现的一种传热新技术,其导热能力超过任何已知金庸的导热能力,在散热器和l造行业占有重要的地位,本文从热管的基本原理、特性、类别、相容性、热管的制造及加工工艺和热笛的应用与发展等几个方面对热管技术作一简要的阐述。
关键词:热管技术管壳管芯工质Abstract: Heat pipe technology is a heat conduction innovation emerged in 1960s, of which the heat conduction capability is superior to all other existing metal. Heat pipe plays ve『Y important role in heat sink manufacturing industry. In this paper, the working principle, characteristic , category, compatibility, workmanship and application of heat pipe is introduced.Key words: Heat pipe technology Pipe shell Pipe core Refrigerant1前言热导管(或称热管)系一种具有快速均温特性的特殊材料,其中空的金属管体,使其具有质轻的特点,而其快速均温的特性,则使其具有优异的热超导性能;热管的运用范围相当广泛,最早期运用于航天领域,现早已普及运用于各式热交换器、冷却器、天然地热引用…等,担任起快速热传导的角色,更是现今电子产品散热装置中最普遍高效的导热(非散热)元件。
散热技术之热管技术简介
热管技术3、热管散热技术热管是一种具有极高导热性能的传热元件,导热能力比普通金属高几百倍。
据相关资料表明,高质量热管的传热效率是铜的1490倍,传递速度可达30m/s,远远高于世界上任何导热金属和传热技术,能到达瞬时传热的效果。
其实热管技术并不是近年才出现的新技术。
它的历史可追溯到上世纪40年代,为了满足二次世界大战的需要,美国通用发电机工程师Gaugler就提出了类似于热管的设计方案,并在1944年取得了专利。
到了1963年,第一根真正的热管被科学家George M.Grover 在美国加里佛尼亚大学的Los Alamos实验室制造出来。
笔者有幸看到了当年第一根热管的设计笔记,但由于字迹潦草,具体内容还请有兴趣的读者自己研究。
热管技术应用广泛,在航空航天、铁路交通、取暖保温中有大规模的使用。
而被引入IT硬件领域,还是上世纪90年代末,最早奔腾2笔记本电脑中出现了热管。
使用目的是为了在压缩体积的条件下取得优秀的散热效果。
随着硬件发热量的提高,现有的传统风冷散热技术已经不能满足散热需求。
于是出现了液冷、半导体制冷、压缩机制冷等散热方式,但由于安全性、稳定性与成本过高等问题无法普及应用。
所以热管这种技术成熟,成本相对较低的技术就被越来越多的台式机散热器采用。
热管的工作原理与特点热管的基本原理与空调等相变制冷类似,也可以说是一个微缩的相变制冷系统。
它是利用高导热性液体相变时吸热蒸发、放热凝结的特性,将热量快速的从吸热端转移到散热端。
从原理示意图上我们可以看出,热管内部液体由于在吸热端受热而气化(按红色箭头的走向),蒸腾到散热端放热后液化(按蓝色箭头走向),最后回流到吸热端这一个循环过程。
这个循环过程是在密闭的金属管体中进行的,不会有液体外漏的不稳定现象,而且热管体积也可控制,适合多种用途。
如果把热管剖开看,我们可以把热管分成管壳、吸液芯和蒸汽通道三个部分:管壳由于必须承受热管内部的真空高压,并且还必须更小的热阻,因此对管材的材料和制造工艺有很高的要求。
6热管散热器挑战处理器散热极限
6热管散热器:挑战处理器散热极限类型:编译作者:日期:2004-04-22 09:49:18一个月前,作为散热产品领导厂商之一的酷冷至尊,再次祭出利器——发布了令人惊讶的CPU散热器HYPER 6(KHC-V81)。
“纯铜+热管”是很早就被高档散热器采用的技术,有许多经典产品比如Thermalright SP-97等都使用了3根热管。
而这一次,HYPER 6名副其实地拥有6根热管,将“纯铜+热管”散热器再次推向新的巅峰!这个巨兽般散热器的包装盒也比一般产品要大很多,几乎相当于一个标准ATX电源的体积。
而且与其它出厂就是一体化的产品不同,HYPER 6的散热器和风扇是分离包装的,使用前需要用户自己安装风扇。
由于AMD的K7处理器几乎已经走到了尽头,所以各大厂家最近几乎都没有针对Athlon XP推出新的散热器产品,而面向P4和K8平台的新散热产品则是数不胜数。
HYPER 6也不例外,而且同时兼容上述二平台,颇有王者通吃的气度。
照例先来看看技术细节:AMD K8 (socket 754/940)处理器平台Intel P4 (socket 478)散热器尺寸96x82x120毫米散热器材料 6 热管+ 100% 铜鳍片和底座风扇尺寸80x80x25毫米风扇转速1800 ~ 3000 rpm风扇寿命40000小时轴承类型来福轴承额定电压 6 ~ 12V噪音值21 ~ 34 dB(A)风扇接头4针(电源输入),3针(转速检测)重量750克(含风扇)适合所有频率的P4和K8处理器包装内除了散热器和风扇,还有各种扣具、螺丝和导热膏,以及酷冷至尊经典的两用调速器,既可以放在机箱前面板软驱口,也可以放在后面板插槽挡板处。
HYPER 6采用了侧面吹风的散热方式,因此密集的鳍片均为水平排列,而且为了保证气流不会散逸,顶部和两个侧面还安装了铝片作为风罩。
风罩侧面预留的螺丝孔可以安装80毫米风扇,而且需要的话还可以安装一抽一吹双风扇。
热管工作的几个极限
热管工作的几个极限热管是一种热传导设备,具有高效、快速、可靠的热传导特性,适用于许多领域,例如电子设备散热、航天器件散热、工业加热等。
热管在工作时也有一些极限,包括温度极限、压力极限、热负荷极限等。
下面将对热管工作的几个极限进行详细的介绍。
热管的温度极限是指热管能够承受的最高温度。
热管内的工作流体通常是工作于液态范围的挥发性介质,如水、铵、乙色丁醇等。
这些工作流体的沸点温度是热管的温度极限的一个重要参考指标。
当热管内的温度超过工作流体的沸点温度时,工作流体将发生沸腾,从而形成蒸气,这将导致热管内部压力的急剧增加,极大地影响热管的正常工作。
热管在设计和使用过程中,需要严格控制工作温度,以确保热管内部工作流体不会出现沸腾现象,从而保证热管的安全稳定运行。
热管的压力极限是指热管能够承受的最大工作压力。
在热管内部工作流体的挥发性介质气化后,热管内部将形成一定的内部压力。
当热管内部的压力超过其设计压力时,就会对热管的工作稳定性和安全性造成威胁。
在设计和制造热管时,需要充分考虑工作流体的性质、工作温度和压力等因素,合理确定热管的压力极限,以保证热管在工作过程中不会超压。
热管的热负荷极限是指热管能够承受的最大热负荷。
热管的热负荷是指单位时间内传输热量的能力,通常以W或kW为单位。
热管的热负荷极限取决于热管内部的结构、材料、工作流体等因素。
当热管承受的热负荷超过其热负荷极限时,热管内部将无法有效传输热量,从而导致热管性能的下降甚至故障。
在使用热管时,需要根据具体的工作条件和要求,选择合适的热管类型和规格,以确保热管在工作过程中能够有效承载所需的热负荷。
热管作为一种高效的热传导设备,在工作时存在一些极限,包括温度极限、压力极限、热负荷极限等。
合理控制这些极限,对热管在各种应用领域中的正常工作具有重要意义,也是保证热管安全稳定运行的关键之一。
在今后的热管设计和应用过程中,需要综合考虑热管的各项极限,进一步完善热管的设计和制造技术,以满足不同领域的应用需求。
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热管散热器挑战处理器散热极限
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6热管散热器:挑战处理器散热极限
类型:编译作者: 日期:2004-04-22 09:49:18
一个月前,作为散热产品领导厂商之一的酷冷至尊,再次祭出利器——发布了令人惊讶的CPU散热器HYPER6(KHC-V81)。
“纯铜+热管”是很早就被高档散热器采用的技术,有许多经典产品比如Thermalright SP-97等都使用了3根热管。
而这一次,HYPER 6名副其实地拥有6根热管,将“纯铜+热管”散热器再次推向新的巅峰!
这个巨兽般散热器的包装盒也比一般产品要大很多,几乎相当于一个标准ATX电源的体积。
而且与其它出厂就是一体化的产品不同,HYPER 6的散热器和风扇是分离包装的,使用前需要用户自己安装风扇。
由于AMD的K7处理器几乎已经走到了尽头,所以各大厂家最近几乎都没有针对Athlon XP推出新的散热器产品,而面向P4和K8平台的新散热产品则是数不胜数。
HYPE R6也不例外,而且同时兼容上述二平台,颇有王者通吃的气度。
照例先来看看技术细节:
AMDK8 (socket754/940)
处理器平台
Intel P4 (socket 478)
散热器尺寸96x82x120毫米
散热器材料 6 热管+100%铜鳍片和底座
风扇尺寸80x80x25毫米
风扇转速1800 ~ 3000 rpm
风扇寿命40000小时
轴承类型来福轴承
额定电压6~ 12V
噪音值21~34dB(A)
风扇接头4针(电源输入),3针(转速检测)
重量750克(含风扇)
适合所有频率的P4和K8处理器
包装内除了散热器和风扇,还有各种扣具、螺丝和导热膏,以及酷冷至尊经典的两用调速器,既可以放在机箱前面板软驱口,也可以放在后面板插槽挡板处。
HYPER6采用了侧面吹风的散热方式,因此密集的鳍片均为水平排列,而且为了保证气流不会散逸,顶部和两个侧面还安装了铝片作为风罩。
风罩侧面预留的螺丝孔可以安装80毫米风扇,而且需要的话还可以安装一抽一吹双风扇。
这种散热设计令人想起了Aero Cool去年底推出的HT-101(见下图二),与HYPER6不同的是,HT-101的散热片体积稍小,热管为3根“U”形管,风罩也是透明塑料制成。
HYPER 6的底部设计集中体现了最先进的热管技术,6根热管并非常见3根“U”形管,而是6根单独的“L”形管交错排列。
值得注意的是,水平鳍片下部还有若干垂直的小鳍片,可以增强底部的吸热速度,这种设计类似技嘉的3D Cooler,但是HYPER 6的底部体
积更大。
唯一令人遗憾的是,铝制的风罩没有采用螺丝固定在底座上,而是用夹扣固定,时间长了不知道会不会有脱落的烦恼。
不过,作为酷冷至尊最新的旗舰产品,HYPER 6的做工已臻完美,从图中可以看出,无论是铝制风罩还是铜制底座和带有锯齿边缘的鳍片,几乎没有一点儿瑕疵。
相对散热器来说,搭配的风扇就显得有点儿粗糙了,不过这款采用了酷冷至尊专利的来福轴承技术的透明风扇,寿命比较长。
鉴于P4架构良好的设计,HYPER 6安装起来非常轻松,扣具压力适中。
不过K8平台就要稍微麻烦一些,因为需要螺丝紧固。
安装到主板上之后,就会发现HYPER 6底部进行了必要的倒角设计,从而避免碰到处理器插槽旁边的电容等元件,这样可以提高对不同主板的兼容性。
不过一般的主板上,想用HYPER 6安装双风扇还是很困难,毕竟它的散热器体积太大了!
最后来看看测试情况。
测试处理器为Pentium 4 Northwood 2.53GHz超频至2.94 GHz(电压1.7V,功耗约90瓦),环境温度21℃,测试结果如下(温度由高到低排列):
空闲满载
风扇型号电转速噪音
压温度温度Coolerma
te
20db 5
V
104
6
RPM
dB(A)
35.8℃62.0℃
Cool
ermate 20db 8
V
165
0
RPM
33.6
dB(A)
29.8℃56.0℃
原配 6 V
1854
RPM
43.2
dB(A)
28.1℃54.0℃
Coolermate 20db 12
V
2109
RPM
37.7
dB(A)
27.8℃53.0℃
原配
12
V 296
0
RPM
62.9
dB(A)
26.6℃52.0℃
DeltaEHE
12
V
596
0
RPM
82.1
dB(A)
25.0℃51.0℃
可以看出,原配的风扇确实一般,使用12V电压时噪音极高;不过换在6V电压下使用原配风扇,巨兽HYPER6表现出了霸主风范,噪音与性能比较平衡。
而使用Delta著名的“暴力王”风扇无疑能取得最好的成绩,不过噪音就只能用恐怖来形容了。
进行此次评测的HARTWARE.NET网站的编辑,推荐使用Coolermate20db静音风扇搭配HYPER 6,在8V电压下,性能与噪音均达到了理想状态!。