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當(dāng)今計(jì)算機(jī)遍布天下,性能處理能力大幅度提升,散熱也就成了一大問(wèn)題,為了解決電腦散熱問(wèn)題,散熱器便被發(fā)明制作,發(fā)展不斷的改進(jìn)。
計(jì)算采用基于有限體積法的Simple系列方法,其中能量方程、動(dòng)量方程、湍動(dòng)能、湍流耗散率均采用具有三階精度的Quick格式離散。計(jì)算首先選用較小的欠松弛因子和一階迎風(fēng)格式得到初值,然后采用二階迎風(fēng)格式得到最終結(jié)果。
為了準(zhǔn)確地模擬出管壁1附近流動(dòng)和換熱以及管內(nèi)的導(dǎo)熱,同時(shí)又要控制網(wǎng)格的數(shù)目,劃分網(wǎng)格時(shí),采用非均勻網(wǎng)格,對(duì)壓力、速度和溫度梯度比較大的管壁及導(dǎo)流翼附近區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行局部加密處理以提高這些區(qū)域內(nèi)解的分辨率。CPU設(shè)為發(fā)熱源,發(fā)熱量給定常數(shù)作為熱邊界條件,計(jì)算域下界面設(shè)為軸對(duì)稱邊界。各計(jì)算參數(shù)下降三個(gè)數(shù)量級(jí)并達(dá)穩(wěn)定,進(jìn)出口質(zhì)量流量相差01%以下作為殘差收斂標(biāo)準(zhǔn)。
不同功率下熱管式散熱器和普通翅片散熱器中心點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系普通翅片散熱器在不同CPU功率下的溫度-時(shí)間曲線圖熱管式散熱器在不同CPU功率下的溫度-時(shí)間曲線圖隨著集成化趨勢(shì)的形成及電腦配置的不斷提高,CPU功率也在不斷增加。文中對(duì)不同功率下普通翅片散熱器和熱管式散熱器中心點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)二者在高CPU功率下的散熱特性進(jìn)行了比較,計(jì)算結(jié)果如、所示。兩種換熱器中心點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系非常相似,在初始階段都上升較快,隨時(shí)間進(jìn)行上升趨勢(shì)逐漸趨緩,于1800秒左右都基本達(dá)到穩(wěn)定,但二者的具體溫度值有所不同。
模擬結(jié)果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置CPU熱管式散熱器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如所示,整個(gè)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、加熱器以及熱管散熱器四部分構(gòu)成。為使空氣流經(jīng)熱管換熱器后速度分布接近均勻,采用了較長(zhǎng)的入口段。熱管加熱方式采用電加熱,電加熱熱源由模擬加熱塊通過(guò)五根電阻絲加熱棒提供,加熱功率大小由變壓器控制,顯示于電流電壓表上。熱管表面溫度由三個(gè)熱電偶測(cè)定,熱電偶測(cè)點(diǎn)R1、R2和R3位置如所示,各測(cè)點(diǎn)溫度值均由數(shù)據(jù)采集儀(HP34970A)記錄。
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