基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng):
- 高性能熱管散熱器的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi):
- 能源化工
- 大類(lèi):
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介:
- 針對(duì)大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器CPU的熱控制所采用的三種熱管式翅片散熱器進(jìn)行了熱擴(kuò)散特性實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算。主要研究了熱管不同排布方式的散熱器對(duì)CPU冷卻的效果。包括:三種熱擴(kuò)散板冷卻溫度的比較、散熱器總熱阻的計(jì)算以及熱擴(kuò)散板面積優(yōu)化分析等。研究結(jié)果認(rèn)為,熱管合理的排布可以有效改善散熱器底板材質(zhì)的熱擴(kuò)散性能,同時(shí)散熱器底板最佳面積比的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以明顯改善換熱效果。
- 詳細(xì)介紹:
- 本課題對(duì)高性能散熱器的應(yīng)用進(jìn)行研究,包括對(duì)不同形式熱管排布方式、散熱器底板材料、翅片材料對(duì)散熱效果的影響等,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到不同散熱器的擴(kuò)散熱阻、總熱阻及當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù),由此評(píng)價(jià)散熱器的熱擴(kuò)散性能。對(duì)CPU芯片發(fā)熱的不均勻性、溫度分布特點(diǎn)和能耗等原因,并找到解決該問(wèn)題的方法。 由于CPU與散熱器底板的面積相差很大,熱量不能均勻快速的傳導(dǎo)到整個(gè)散熱器底部,影響散熱器的散熱效果。如何將熱量較均勻的傳導(dǎo)至散熱器底板是需要解決的問(wèn)題之一。另一個(gè)需要解決的問(wèn)題是,如何提供良好的散熱條件使不同結(jié)構(gòu)方式的散熱器產(chǎn)生最優(yōu)的散熱效果。本課題將對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行深入細(xì)致的研究。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本課題將以解決高熱流密度器件例如CPU的散熱問(wèn)題為目的,對(duì)CPU熱控制問(wèn)題,包括對(duì)散熱能力、新型熱結(jié)合層材料、熱擴(kuò)散板以及提高散熱器風(fēng)冷散熱等方面進(jìn)行研究。在優(yōu)化CPU散熱結(jié)構(gòu)的同時(shí),采用新的冷卻技術(shù)方法進(jìn)行熱控制,為高性能熱管式翅片散熱器在大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器的應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1. 對(duì)大型計(jì)算機(jī)CPU的散熱冷卻技術(shù)進(jìn)行研究,通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化熱擴(kuò)散板面積,找到擴(kuò)散板與熱源的最佳面積比。 2. 不同熱管排布方式的散熱效果。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 在優(yōu)化CPU散熱結(jié)構(gòu)的同時(shí),采用新的冷卻技術(shù)方法進(jìn)行熱控制,為高性能熱管式翅片散熱器在大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器的應(yīng)用提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 針對(duì)大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器CPU的熱控制,對(duì)三種不同熱管排布方式進(jìn)行了熱擴(kuò)散特性實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算。其中包括:CPU熱擴(kuò)散板冷卻溫度的比較、散熱器總熱阻的計(jì)算分析以及熱擴(kuò)散板與散熱器底板的最優(yōu)面積比等。實(shí)驗(yàn)研究表明:采用非對(duì)稱(chēng)U型和“工”型熱管散熱器,在最大熱流密度為74.3W/cm2 時(shí)可以保證芯片正常工作;熱管合理的排布以及設(shè)計(jì)熱擴(kuò)散板與熱管散熱器底板的最佳面積比可以有效改善散熱器 底板材質(zhì)的導(dǎo)熱性能。研究結(jié)果對(duì)于大型計(jì)算機(jī)服務(wù)器芯片的熱控制提供科學(xué)的理論依據(jù)。
獲獎(jiǎng)情況
- “高性能熱管散熱器的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬”該論文發(fā)表在專(zhuān)業(yè)核心期刊“工程熱物理學(xué)報(bào)”2010年第7期刊登(定為3印刷頁(yè))
鑒定結(jié)果
- 校級(jí)二等獎(jiǎng)
參考文獻(xiàn)
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同類(lèi)課題研究水平概述
- 縱觀熱管散熱器的發(fā)展史,大概可將其分三個(gè)階段: 1.鋁擠壓型材,鋁材散熱,銅鋁混合散熱階段,采用鋁合材作為散熱器的基本材料,進(jìn)一步發(fā)展得到銅材或銅鋁混合材料進(jìn)行散熱; 2.普通傳統(tǒng)的熱管技術(shù)或水冷技術(shù)進(jìn)行散熱; 3.采用新一代熱管散熱技術(shù)和熱管熱控制技術(shù)進(jìn)行散熱;采用以整體熱管技術(shù),可連接熱管技術(shù)為主的新一代散熱技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)高熱流密度的熱源的散熱 國(guó)外一些機(jī)構(gòu)也早已開(kāi)始從事熱管散熱器的研發(fā)工作,最簡(jiǎn)易的熱管散熱器是在純銅或純鋁散熱器內(nèi)嵌入熱管的形式結(jié)構(gòu)組成. 理論和研究表明熱管散熱器具有非常好的傳熱性能.特別是隨著CPU功率的增加,散熱量愈來(lái)愈大,在這方面將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用.