CPU風冷散熱器的實驗研究及流場和溫度場的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的飛速進步,計算機已成為人們工作、生活、學習中的重要幫手,這就促使其性能不斷地提高來滿足人們的需要,但同時也隨之產(chǎn)生了一些問題。比如由于CPU芯片的集成度、封裝密度以及工作頻率的不斷提高,導致它的功率不斷增大,發(fā)熱量驚人上升。CPU溫度過高將會影響計算機的可靠性及穩(wěn)定性,所以在CPU上加裝散熱器成為降低CPU溫度的必要手段。
　　CPU散熱器是流體力學和傳熱學領域的重要研究對象之一,本文主要對CPU風冷散熱器在空氣強制

2、對流條件下的散熱性能進行實驗研究,并對散熱器的流場及溫度場進行數(shù)值模擬。
　　從理論上分析了散熱器散熱性能的評價方法可以從三個方面進行:瞬時儲熱能力;散熱器的熱阻;芯片表面溫度及其降低過程。為實驗測試平臺的設計提供了理論基礎。以市場上現(xiàn)有的、目前PC機使用最多的一款放射狀銅鋁復合式CPU散熱器作為實驗研究對象,設計、制作了測試該散熱器的散熱性能的實驗裝置,通過改變輸入電壓來改變風道風速和模擬芯片的發(fā)熱功率,得到了散熱器在不同風速、

3、不同加熱功率下的強制風冷時的散熱性能曲線,總結出功率和風速對散熱過程的影響,為后面的數(shù)值模擬提供了基礎,為改進散熱器提供了實驗數(shù)據(jù)。
　　建立了散熱器的數(shù)值模型,利用商業(yè)軟件FLUENT對不同工況下的散熱器的流場和溫度場進行數(shù)值模擬,獲得了流動和換熱的細節(jié),進而對散熱器的性能進行了深入細致的分析,得到進口風速及風溫對散熱性能的影響,并與實驗結果進行比較,同時驗證了實驗裝置的可行性和測試結果的正確性。還發(fā)現(xiàn)流體在散熱器靠近銅芯的下半