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當(dāng)今計算機遍布天下,性能處理能力大幅度提升,散熱也就成了一大問題,為了解決電腦散熱問題,散熱器便被發(fā)明制作,發(fā)展不斷的改進。
計算采用基于有限體積法的Simple系列方法,其中能量方程、動量方程、湍動能、湍流耗散率均采用具有三階精度的Quick格式離散。計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附近流動和換熱以及管內(nèi)的導(dǎo)熱,同時又要控制網(wǎng)格的數(shù)目,劃分網(wǎng)格時,采用非均勻網(wǎng)格,對壓力、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,計算域下界面設(shè)為軸對稱邊界。各計算參數(shù)下降三個數(shù)量級并達穩(wěn)定,進出口質(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溫度隨時間的變化關(guān)系普通翅片散熱器在不同CPU功率下的溫度-時間曲線圖熱管式散熱器在不同CPU功率下的溫度-時間曲線圖隨著集成化趨勢的形成及電腦配置的不斷提高,CPU功率也在不斷增加。文中對不同功率下普通翅片散熱器和熱管式散熱器中心點溫度隨時間的變化關(guān)系進行了計算,并對二者在高CPU功率下的散熱特性進行了比較,計算結(jié)果如、所示。兩種換熱器中心點溫度隨時間的變化關(guān)系非常相似,在初始階段都上升較快,隨時間進行上升趨勢逐漸趨緩,于1800秒左右都基本達到穩(wěn)定,但二者的具體溫度值有所不同。
模擬結(jié)果的實驗驗證實驗裝置CPU熱管式散熱器實驗系統(tǒng)如所示,整個系統(tǒng)由風(fēng)機、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熱電偶測定,熱電偶測點R1、R2和R3位置如所示,各測點溫度值均由數(shù)據(jù)采集儀(HP34970A)記錄。
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