電腦散熱器的熱設計

　　散熱器的設計方法

　　自然冷卻散熱器的設計方法

　　考慮到自然冷卻時溫度邊界層較厚,如果齒間距太小,兩個齒的熱邊界層易交叉,影響齒表面的對流,所以一般情況下,建議自然冷卻的散熱器齒間距大于12mm,如果散熱器齒高低于10mm,可按齒間距≥1.2倍齒高來確定散熱器的齒間距.

　　自然冷卻散熱器表面的換熱能力較弱,在散熱齒表面增加波紋不會對自然對流效果產生太大的影響,所以建議散熱齒表面不加波紋齒.

　　自然對流的散熱器表面一般采用發(fā)黑處理,以增大散熱表面的輻射系數(shù),強化輻射換熱.

　　由于自然對流達到熱平衡的時間較長,所以自然對流散熱器的基板及齒厚應足夠,以抗擊瞬時熱負荷的沖擊,建議大于5mm以上.

　　強迫冷卻散熱器的設計方法

　　在散熱器表面加波紋齒,波紋齒的深度一般應小于0.5mm.

　　增加散熱器的齒片數(shù).目前國際上先進的擠壓設備及工藝已能夠達到23的高寬比,國內目前高寬比最大只能達到8.對能夠提供足夠的集中風冷的場合,建議采用低溫真空釬焊成型的冷板,其齒間距最小可到2mm.

　　采用針狀齒的設計方式,增加流體的擾動,提高散熱齒間的對流換熱系數(shù).

　　當風速大于1m/s(200CFM)時,可完全忽略浮升力對表面換熱的影響.

　　在一定冷卻條件下,所需散熱器的體積熱阻大小的選取方法

　　在一定的冷卻體積及流向長度下,確定散熱器齒片最佳間距的大小的方法

　　不同形狀、不同的成型方法的散熱器的傳熱效率比較

　　散熱器的相似準則數(shù)及其應用方法

　　相似準則數(shù)的定義

　　相似準則數(shù)的應用

　　散熱器的基板的優(yōu)化方法

　　不同風速下散熱器齒間距選擇方法

　　優(yōu)化散熱器齒間距的經驗公式及評估風速變化對熱阻的影響的經驗公式

　　輻射換熱的考慮原則。

　　在所有的冷卻方法中應優(yōu)先考慮自然冷卻,只有在自然冷卻無法滿足散熱要求時,才考慮其它冷卻.

　　風扇的作用是加快散熱片表面空氣的流動速度，從而提高散熱片和空氣的熱交換速度。風扇作為風冷散熱器的兩大重要部件之一，它的性能的好壞往往對服務器散熱器效果和使用壽命起著一定的決定性作用。我們在選購服務器風扇的時候，考慮風扇的基本指標有以下幾點：

　　1、風扇功率

　　功率越大，風扇風力越強勁，散熱效果也就越好。而風扇的功率與風扇的轉速又是有直接聯(lián)系的,也就是說風扇的轉速越高，風扇也就越強勁有力。

　　2、風扇轉速

　　風扇的轉速與風扇的功率是密不可分的，轉速的大小直接影響到風扇功率的大小。風扇的轉速越高，向CPU傳送的進風量就越大，CPU獲得的冷卻效果就會越好。但是一旦風扇的轉速超過它的額定值，那么風扇在長時間超負荷運作之下，本身產生熱量也會增高，而且時間越長產生的熱量也就越大，此時風扇不但不能起到很好的冷卻效果，反而會“火上澆油”，另外，風扇在高速動轉過程中，可能會產生很強的噪音，時間長了可能會縮短風扇壽命;還有，較高的運轉速度需要較大的功率來提供“動力源”，而高動力源又是從主板和電源中的功率中獲得的，一旦超出主板的負荷就會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，我們在選擇風扇的，同時應該平衡風扇的轉速和發(fā)熱量之間的關系，最好選擇轉速在3500轉至5200轉之間的風扇。

　　3、風扇噪聲

　　太大的噪音將會影響我們操作電腦的心情，噪音太小通常與風扇的功率有關，功率越大、轉速也就越快，噪音自然不可避免的會增大。我們在購買風扇時，一定要先試聽一下風扇的噪音，如果太大，那么最好是不要買，除非你有特殊的用途。如今風扇為了減輕噪聲都投入了一些設計，例如改變扇葉的角度，增加扇軸的潤滑度和穩(wěn)定度等?，F(xiàn)在有很多便宜的風扇用的軸承都是油封的，由銅質外套和鋼制軸芯組成，長時間工作之后扇軸潤滑度不夠，風扇噪音增大、轉速減低，這很容易導致機器過熱而出現(xiàn)死機現(xiàn)象，嚴重的時候還有可能把機芯燒壞?，F(xiàn)在有許多知名品牌的風扇開始使用滾珠軸承，這種軸承就是利用許多鋼珠來作為減少摩擦的介質。這種滾珠風扇的特點就是風力大，壽命長、噪音小，但成本相對較高，只有中高檔風扇才可能使用到它。

　　4、風扇排風量

　　風扇排風量可以說是一個比較綜合的指標，因此我們可以這么說排風量是衡量一個風扇性能的最直接因素。如果一個風扇可以達到5000轉分，不過如果扇葉是扁平的話，那是不會形成任何氣流的，所以關系到散熱風扇的排風量的時候，扇葉的角度也是很重要的一個因素。測試一個風扇排風量的方法很容易，只要將手放在散熱片附近感受一下吹出的風的強度即可，通常質量好的風扇，即使我們在離它很遠的位置，也仍然可以感到風流，這就是散熱效果上佳的表現(xiàn)。

　　5、風扇葉片

　　同一風扇如果其他部分保持不變，只將葉片由五扇葉改為七扇葉，風量變化可能不會增加多少。但是就風扇的轉速而言，七扇葉的轉速會低于五扇葉(通風量相同的情況下)，相對的如果采用七扇葉風扇，軸承的磨損，漏油情況較少，風扇的壽命較長。如果五扇葉和七扇葉的轉速相同，七扇葉的通風量會更大。風扇的轉速越高，相應的壽命就越短，噪音也越大。另外，風扇的扇葉越厚，葉片斜角越大，則風壓也越大。扇葉的入口角(以45度為最大)也是決定風扇通風量的重要因素之一。