散热技术:散热形状设计
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散热风道设计原理一、引言散热风道是工业生产和家庭空调系统中的重要组成部分,它的主要作用是将热量从热源传递到散热器,并通过风流的形式将热量带走。
本文将介绍散热风道的设计原理,包括风道的材料选择、尺寸设计、形状设计以及风道与散热器的连接方式等方面。
二、风道材料选择散热风道通常由金属材料制成,如铝合金、不锈钢等。
金属材料具有良好的导热性能和机械强度,能够有效传导热量,并保证风道的稳定性和耐久性。
此外,金属材料还具有较好的阻燃性能,能够在火灾发生时有效阻止火势蔓延。
三、风道尺寸设计风道的尺寸设计直接影响到散热效果。
一般来说,风道的截面积越大,通风量越大,热量传递效果也越好。
但是过大的风道会增加系统的复杂性和成本,因此需要在满足散热需求的前提下选择适当的尺寸。
此外,风道的长度也需要根据实际情况进行设计,过长的风道会增加系统的压力损失,降低通风效果。
四、风道形状设计风道的形状设计也是散热风道设计中的重要环节。
一般来说,风道的形状应尽量简洁,以减小空气流动的阻力。
常见的风道形状有矩形、圆形和半圆形等。
矩形风道由于边角的存在会产生阻力,而圆形和半圆形风道则能够减小阻力,提高通风效果。
此外,风道的弯曲处也需要进行合理设计,减小压力损失。
五、风道与散热器的连接方式风道与散热器的连接方式也对散热效果有一定影响。
常见的连接方式有直接连接和间接连接两种。
直接连接是将风道直接与散热器相连,通风效果较好,但需要考虑散热器的稳定性和承重能力。
间接连接则是通过风扇将风道与散热器相连,通风效果稍差,但可以减小散热器的负荷,延长使用寿命。
六、散热风道的优化设计为了进一步提高散热效果,可以通过优化设计来改进散热风道。
例如,在风道内部增加导热层,能够增加热量的传导面积,提高散热效率;在风道的出口处增加扩散装置,能够扩大风道的出口面积,减小阻力,增加通风量。
此外,还可以通过调节风扇的转速和风道的角度来进一步优化散热效果。
七、结论散热风道设计原理是实现高效散热的关键。
散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计—-散热片得设计可就包络体积做初步得设计,然后再就散热片得细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好得底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够得热向周围较薄得部份迅速传递.底部之厚度关系底部厚度与输入功率得关系3、鳍片形状空气层得厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但就是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄—自然对流发生减低,降低散热效率。
ﻫ鳍片间格变大—鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度.鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片得形状固定,厚度及高度得平衡变得很重要,特别就是鳍片厚度薄高得情况,会造成前端传热得困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱ﻫ鳍片变厚—鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高—鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)ﻫ鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片得散热效能,一般而言,与颜色就是白色或黑色关系不大.表面突起得处理可增加散热面积,但就是在自然对流得场合,反而可能造成空气层得阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个就是很直接得方法,可以配合风速高得风扇来达成目得,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短得部分,这样虽然会减少散热片面,但就是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当.(如摩托车上得散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小得优点,同时也有较高得体积效率,更重要得就是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片得外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片就是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形得散热片热传系数较高,但成型比较不易。
机箱散热设计中风扇选型与布局的技术分析随着计算机性能的不断提高,对机箱散热设计的需求也越来越高。
在机箱散热设计中,风扇的选型和布局是关键的技术要素之一。
本文将对机箱散热设计中风扇选型与布局的技术进行分析,以帮助读者更好地理解和应用这些技术。
一、风扇选型的基本原则在机箱散热设计中,风扇选型的基本原则是根据计算机的散热需求和空间限制来选择适当类型和尺寸的风扇。
以下几个因素需要考虑:1. 散热需求:根据计算机的功率和散热要求,确定需要的散热量,再据此选择风扇的风量和转速。
2. 噪音:风扇的噪音是影响用户体验的重要因素之一。
在选型时,需要综合考虑风扇的噪音水平,选择尽可能低噪音的风扇。
3. 耐用性:风扇的寿命和可靠性也是需要考虑的因素之一。
选择具有较长寿命和高可靠性的风扇,可以减少维修和更换的频率。
4. 空间限制:机箱内的空间是有限的,因此在选型时,需要根据机箱尺寸和布局选择尺寸合适的风扇,以确保能够正常安装和使用。
二、风扇布局的技术要点风扇的布局是机箱散热设计中另一个重要的技术要点。
以下几个方面需要注意:1. 进风口和出风口的位置:机箱应该设计合理的进风口和出风口,以保证充足的空气流动。
进风口通常位于机箱前部或侧部,而出风口位于机箱后部或顶部。
进风口和出风口的位置应相对合理,避免气流阻塞或回流。
2. 通风路径的设计:在风扇布局中,应该合理规划通风路径,确保冷空气进入机箱,热空气顺利流出。
为了实现良好的散热效果,通风路径应尽量避免死角,并增加流动性。
3. 风扇的数量和位置:根据散热需求,确定所需的风扇数量和位置。
通常情况下,机箱内设置多个风扇可以提高散热效果,但过多的风扇也会增加噪音和功耗。
因此,在风扇数量和位置的选择上需要进行合理的平衡。
4. 风扇的方向和转速控制:风扇的方向应考虑进风和出风的需求,以确保风量和风速的合理分配。
同时,风扇的转速控制也是重要的技术手段之一,通过合理控制风扇转速可以实现更高的散热效果和更低的噪音。
散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
散热结构设计案例一些常见的散热结构设计案例包括:1. 散热片:散热片可以看作是一个传导热量的空间,使得热量可以在其中扩散,从而提高散热效果。
2. 风扇散热:风扇散热是一种通过强制空气流动来加快热量散发的方式。
在设计中,需要考虑风扇的大小、转速、方向和位置等因素来实现最佳的散热效果。
3. 液冷散热:液冷散热使用循环的液体冷却器来将热量从CPU等组件中转移。
这种设计需要考虑循环泵的大小、散热器的大小和形状、管道布局等因素。
4. 热管式散热:热管式散热通过将热能从一个端点传输到另一个端点来实现热量散发。
这种设计需要考虑热管的长度、直径、材质和散热器的大小和形状等因素。
5. 热管翅片散热系统:这种系统结合了热管和翅片两种散热方式。
热管将热量从热源传输到翅片,而翅片则通过扩大散热表面积,提供更大的热散发面来提高散热效果。
6. 相变散热:相变散热利用材料的相变特性,例如从液态到气态的转变,释放大量的潜热来散热。
这种设计适用于高功率密度的设备,例如电子芯片。
7. 热管塔式散热:热管塔式散热是一种使用多个热管和散热鳍片组成的结构。
这种设计有助于提高热传导和散热面积,从而提高散热效果。
8. 微流道散热器:微流道散热器利用微小通道将热量从热源传输到冷却介质中。
这种设计具有高热传导效率和紧凑的结构,适用于小型电子设备和高功率密度场景。
9. 聚合散热:聚合散热是一种通过将多个散热结构组合在一起来提高整体散热效果的设计。
例如,可以将散热片、风扇和热管等结构组合在一起,以增加散热能力。
以上是一些常见的散热结构设计案例,不同的散热结构都有着自己的优缺点和适用场景,选择合适的散热结构需要考虑多方面因素并进行综合分析。
实际设计过程中需要根据具体应用场景和要求来选择最合适的散热结构,并进行合理的优化和调整。
散热片设计准则范文散热片是用于散热的重要元件,广泛应用于电子设备、汽车发动机、空调等领域。
散热片的设计对于提高设备的散热效率、延长设备寿命具有重要意义。
下面是散热片设计的几个准则:1.热传导性能:散热片材料应具有良好的热导性能,以便迅速将热量从热源传导到散热片表面。
常用的散热片材料包括铝合金、铜及其合金等,它们具有较高的热导率。
2.散热片尺寸:散热片的尺寸和形状应合理选取,以确保能够充分覆盖热源,并且有足够的面积来进行热量交换。
过小的散热片尺寸会导致散热不够彻底,过大的尺寸则会增加制造成本,并且占用过多空间。
3.散热片表面积:散热片的表面积越大,散热效果越好。
因此,在设计散热片时,应尽量增加其表面积,可以通过增加散热片的数量、增加散热片的鳍片数量或是采用多层叠加的方式来实现。
4.散热片间距:相邻散热片之间的间距对散热效果也有影响。
如果散热片间距过小,容易造成热量堆积,导致散热不畅;如果间距过大,则会降低散热表面积,影响散热效果。
在设计散热片时,应在考虑散热效果的同时尽量减小散热片间距。
5.鳍片设计:散热片的鳍片是实现热量交换的关键。
鳍片的数量、形状和间距都会影响散热效果。
较多的鳍片可以增加散热片的表面积,提高热量交换效率;合理的鳍片形状可以减少空气阻力,增强对流散热效果。
6.散热片与热源紧密结合:散热片与热源的接触面积越大,热量传递效果越好。
因此,在设计散热片时,应尽量使其与热源紧密结合,可以采用焊接、粘接等方式固定。
7.附加散热措施:除了散热片本身的设计外,还可以采取一些附加的散热措施来提高散热效果。
例如,在散热片表面增加散热剂,提高表面导热系数;在散热片周围增加风扇或风道等辅助设备,增强对流散热效果。
总之,散热片的设计应充分考虑热传导性能、尺寸和形状、表面积、间距、鳍片设计、与热源接触方式以及附加散热措施等因素。
通过合理的设计和选择,可以提高散热效果,保证设备稳定运行,延长设备的使用寿命。
水冷散热设计要点水冷散热是一种有效的散热方式,适用于高功率电子设备和计算机等领域的热管理。
下面是水冷散热设计的要点。
1.散热器设计:-散热器是水冷散热系统中最关键的部件之一、散热器的设计应考虑到散热面积、散热翅片的形状和布局、散热管的数量和长度等因素。
散热器的散热面积越大,散热效果越好。
-散热翅片的形状和布局应该能够有效增加散热面积,并且能够保证气流顺利流过翅片,提升散热效果。
常见的翅片形状有直翅片、扇形翅片和锯齿翅片等。
-散热管的数量和长度影响散热器的散热能力。
散热管数量越多,散热能力越强。
同时,散热管的长度也要符合设计要求,过长或过短都会影响散热效果。
2.水冷散热系统的泵的设计:-泵是水冷散热系统中的关键组件之一、泵的设计应考虑泵的扬程、流量和噪音等因素。
-泵的扬程是指泵能提供的水的压力。
泵的扬程应满足系统中其他设备的水流需求,同时要避免过高或过低的扬程。
-泵的流量是指泵每秒钟能提供的水流量。
泵的流量应满足系统对水流量的需求,可以根据系统的热负荷和换热流体的流速来确定。
-泵的噪音也是需要考虑的因素。
选择低噪音的泵可以提升整个系统的工作环境。
3.换热介质的选择:-换热介质是指在散热器和散热设备之间传递热量的介质。
常见的换热介质有水、乙二醇水溶液、润滑油等。
-选择合适的换热介质要根据系统的工作环境、温度范围、传热性能要求等因素综合考虑。
水是一种常用的换热介质,具有传热效果好、成本低等优点。
但在低温环境下,水可能会结冰,影响系统的工作稳定性。
乙二醇水溶液可以有效降低水的结冰点,适用于低温环境的散热。
润滑油适用于高温环境下的散热。
4.散热系统的管路设计:-散热系统的管路设计需要考虑到管道直径、管道长度、弯头、阀门等因素。
管道直径越大,管道的流量越大,散热能力越强。
-管道的长度要尽量减少,减少管道内水流阻力。
同时,管道内的水流应保持连续,避免突然变窄或弯曲,影响水流的流畅性。
-管道中的阀门和弯头也会影响水的流通和损耗。
散热技术的技术路线散热技术是指将设备内部产生的热量有效地散发出去,以保持设备的正常工作温度。
随着电子设备的不断发展和智能化程度的提高,散热技术也变得越来越重要。
本文将从散热原理、散热材料以及散热器设计等方面,探讨散热技术的技术路线。
一、散热原理散热技术的核心在于将设备内部产生的热量通过散热材料和散热器传导、对流和辐射等方式散发出去。
其中,传导是指热量通过物体之间的直接接触而传递;对流是指通过流体的流动使热量传递;辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
在散热技术中,常常会结合使用这些传热方式,以提高散热效果。
二、散热材料散热材料是实现散热的关键。
常见的散热材料包括铝合金、铜合金、热导胶等。
铝合金具有良好的散热性能和轻质化特点,广泛应用于散热器的制造中;铜合金具有更高的热导率,适用于散热要求更高的场合;热导胶则能够填补器件与散热器之间的间隙,提高热量的传递效率。
三、散热器设计散热器是散热技术中的重要组成部分,其设计直接影响着散热效果。
常见的散热器类型有风扇散热器、散热片散热器和热管散热器等。
风扇散热器通过风扇的转动产生气流,增强对流散热效果;散热片散热器利用大面积的散热片增加散热面积,提高散热效率;热管散热器则通过热管的工作原理将热量传导到散热片上,实现高效散热。
四、散热技术的发展趋势随着电子设备的不断发展和性能的提升,对散热技术的要求也越来越高。
未来的散热技术将朝着以下几个方向发展:1. 散热材料的优化:研发更高导热性能的散热材料,如石墨烯等,以提高散热效果。
2. 散热器结构的创新:设计更加紧凑、高效的散热器结构,减小设备体积的同时提高散热效率。
3. 液态散热技术的应用:利用液态冷却剂进行散热,提高散热效果,同时降低噪音和能耗。
4. 相变材料的利用:利用相变材料的相变过程吸收和释放大量热量,实现高效散热。
5. 智能化散热控制:通过传感器和控制系统实时监测设备的温度和负载情况,调整散热风扇的转速和散热器的工作状态,实现精确的散热控制。
散热器方案设计随着科技的发展和进步,电子设备在我们的生活中变得越来越普遍,而散热器作为电子设备不可或缺的一部分,其重要性不容忽视。
本文将介绍散热器方案设计的基本概念和步骤,帮助读者了解如何设计一个高效、可靠的散热器方案。
一、散热器方案设计的基本概念散热器是用于将电子设备产生的热量散发到周围的空气中的装置。
在设计散热器方案时,需要考虑以下因素:1、热源:电子设备产生的热量是散热器设计的主要考虑因素。
了解设备的工作原理和发热情况,确定热源的位置和热量大小,有助于设计合适的散热器。
2、散热面积:散热面积是散热器与空气接触的表面积,它直接影响到散热器的散热效果。
在设计时,需要根据设备的大小和发热情况来确定合适的散热面积。
3、气流速度:气流速度是指空气流过散热器的速度。
提高气流速度有助于加快热量的散发,但同时也会增加噪音。
因此,在设计时需要平衡散热效果和噪音水平。
4、散热器的材料:不同材料的导热性能和重量不同,需要根据设备的特性和使用环境选择合适的材料。
二、散热器方案设计的步骤1、确定设计方案:根据设备的尺寸、发热情况和环境要求,确定散热器的形状、尺寸和材料。
2、建立模型:利用计算机软件建立散热器的三维模型,进行模拟测试。
这有助于发现设计方案中的问题,并进行改进。
3、样品制作:根据最终设计方案制作散热器样品,进行实际测试。
测试内容包括散热效果、噪音水平等。
4、测试与优化:对样品进行测试,收集数据并进行分析。
根据测试结果对设计方案进行优化,以提高散热器的性能。
5、生产准备:完成最终设计后,准备生产所需的材料和设备,制定生产流程,并对生产人员进行培训。
6、质量检测:对生产出的散热器进行质量检测,确保其符合设计要求和相关标准。
7、包装与配送:根据客户要求进行包装,选择合适的配送方式将散热器送达客户手中。
三、总结设计一个高效、可靠的散热器方案需要考虑多个因素,包括热源、散热面积、气流速度和散热器的材料等。
遵循确定设计方案、建立模型、样品制作、测试与优化、生产准备、质量检测和包装与配送等步骤,有助于确保散热器方案的顺利进行和最终产品的质量。
散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计————增加热传导系数增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片如摩托车上的散热片))散热片横切(3)针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
电脑主机的散热技术解析电脑主机作为现代计算机的核心部件之一,负责处理和管理各种计算任务。
然而,长时间高强度的运算会导致主机内部产生大量的热量,而如果不能及时有效地散热,会对主机的性能和寿命造成不可逆的损害。
因此,冷却系统的设计和散热技术的应用显得尤为重要。
本文将对电脑主机的散热技术进行详细解析。
一、主动散热技术主动散热技术是指通过外部设置的风扇、水泵等设备主动排除热量。
下面我们将分别介绍空冷散热和水冷散热两种常见的主动散热技术。
1. 空冷散热技术空冷散热技术是指通过风扇将主机内部的热空气排出,以减少主机的温度。
其主要组成部分包括散热风扇、散热器和散热片。
散热风扇是主机内部散热系统的核心部件,其通过旋转产生强风,加速热空气的流动,从而将热量带走。
散热器通常由铜、铝等导热材料制成,形状呈现众多细小的散热鳍片,以增加与空气的接触面积,提高散热效果。
散热片则负责增加热传导表面积,进一步加快热量的散发。
2. 水冷散热技术水冷散热技术是指通过水泵、水冷块和散热器等组件来降低主机温度的一种散热方法。
水泵负责将冷却液循环输送至水冷块,以吸收主机产生的热量。
水冷块通常安装在主机的核心部件上,通过与核心部件贴合的方式实现直接散热。
冷却液在吸热后通过管道输送至散热器,然后靠水泵重新循环。
二、被动散热技术被动散热技术是指利用材料的导热性能、冷凝特性等本身自然存在的特点来实现散热。
以下将介绍两种常见的被动散热技术。
1. 铝合金散热片铝合金散热片广泛应用于电脑主机的被动散热中。
铝合金具有优良的导热性能和较大的比热容,能够迅速吸收和分散热量。
散热片的制作工艺和结构设计都对散热效果有较大的影响。
2. 相变材料散热技术相变材料散热技术是指利用相变物质在温度变化时的相变过程释放或吸收大量潜热来实现热量的转移。
常见的相变材料有石蜡、金属合金等。
相变材料散热技术可以有效地提高主机的散热效果,其具有高热容量、稳定的温度控制和较好的可靠性等优势。
如何进行电路的散热设计电路散热设计是电子产品开发中至关重要的一环。
合理的散热设计可以有效降低电子元器件的温度,提高电路的稳定性和可靠性。
本文将探讨如何进行电路的散热设计。
一、电路散热的必要性在电子设备中,电路中的元器件工作时会产生大量的热量,如果不能及时散热,温度将会升高,这将导致元器件的性能下降、寿命缩短,甚至可能引发设备故障。
因此,电路散热设计是非常重要的。
二、散热原则1. 良好的散热材料:选择导热性能好的散热材料,如铜、铝等。
同时,要保证散热材料与元器件紧密接触,以提高散热效果。
2. 合理的散热结构:设计散热板、散热器等部件时要注重结构的合理性,以增加散热表面积和空气流通。
3. 运用散热辅助措施:使用风扇、散热片、散热胶等散热辅助设备,提高散热效果。
三、散热设计步骤1. 确定散热需求:根据电子设备的功耗和工作环境温度等因素,确定散热需求。
通常可通过计算来确定散热功率,再根据散热功率来选择散热器和其他散热设备。
2. 选择合适的散热器:根据散热量和尺寸要求,选择合适的散热器。
散热器的选择要考虑到材料导热性能、散热面积等因素。
3. 设计散热路径:确定散热器与散热源(电子元器件)之间的散热路径。
要确保散热器与散热源之间的接触紧密,以保证散热效果。
4. 安装散热设备:根据设计要求,将散热器、风扇等散热设备固定在电子设备上。
要确保固定牢固、接触良好。
5. 散热效果测试:安装完散热设备后,进行散热效果测试。
通过测量元器件的温度和散热器的表面温度,评估散热效果是否符合设计要求。
6. 优化设计:根据测试结果,进一步优化散热设计。
如果散热效果不理想,可尝试调整散热器结构、更换散热材料等方式,以提高散热效果。
四、常见散热技术1. 散热器设计:选择合适的散热器型号和尺寸,考虑到电子设备的散热需求和空间限制。
2. 风扇散热:通过增加风扇,促进空气流动,提高散热效果。
3. 散热片应用:将散热片与散热源接触,增加导热面积,提高散热效率。
散热片设计一般准则一、自然对流散热片设计——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计1、包络体积2、散热片底部厚度良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
底部之厚度关系底部厚度和输入功率的关系3、鳍片形状空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。
但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
A、鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。
鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
B、鳍片角度鳍片角度约三度。
鳍片形状鳍片形状参考值C、鳍片厚度当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率鳍片变薄-鳍片传热到顶端能力变弱鳍片变厚-鳍片数目减少(表面积减少)鳍片增高-鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)鳍片变短-表面积减少4、散热片表面处理散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,一般而言,和颜色是白色或黑色关系不大。
表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
二、强制对流散热片设计——增加热传导系数(1)增加空气流速这个是很直接的方法,可以配合风速高的风扇来达成目的,(2)平板型鳍片做横切将平板鳍片切成多个短的部分,这样虽然会减少散热片面,但是却增加了热传导系数,同时也会增加压。
当风向为不定方向时,此种设计较为适当。
(如摩托车上的散热片)散热片横切(3) 针状鳍片设计针状鳍片散热片具有较轻及体积较小的优点,同时也有较高的体积效率,更重要的是具有等方向性,因此适合强制对流散热片,如图九所示。
鳍片的外型有可分为矩形、圆形以及椭圆形,矩形散热片是由铝挤型横切而成,圆形则可由锻造或铸造成型,椭圆形或液滴形的散热片热传系数较高,但成型比较不易。
所谓散热片,将热量散失掉是其最根本的目的,因此之前的吸热、导热设计都是为散热的目的而服务的。
不论是被动散热的空冷散热片,还是需要风扇强制导流辅助的风冷散热片,鳍片的职责都是通过与周围环境(空气)的接触将由吸热底传导来的热量散失出去。
为了履行此职责,要求鳍片满足四项要求,每项要求又对应着鳍片的一项参数:1.可迅速吸收热量,即吸热底与鳍片间的热传导,对应与吸热底的连接面积(连接比例)。
2.可大范围扩散热量,即能够将吸收的热量传导到可与环境进行热交换的每个角落,对应鳍片内部的热传导能力(横截面积、形状)。
3.散热面积大,即提供更多与环境进行热交换的场所,对应鳍片的表面积(数量)。
4.空气容积大,风阻小,即鳍片间为空气留有足够的空间,可通过足够的空气,对应鳍片的间距。
要想鳍片获得优秀的效能,此四项要求必须同时满足,但对应的参数又同时受到散热片总体积、重量以及彼此的制约。
在一体成形鳍片中,连接比例、内部导热能力与表面积得益于鳍片的横截面积与数量的增加,但难免影响到鳍片间距与重量;若限定体积,鳍片的横截面积和数量又与间距相矛盾;若限定重量,鳍片的横截面积与数量互相抵触;若鳍片形状、数量不变,增加间距则对体积提出了要求,又会降低连接比例……就算采用后续结合方式,甚至辅以热管等特殊手段,鳍片的设计中仍然难免需要处理两个甚至几个互相矛盾的因素之间的平衡问题。
正是这种令人混乱的复杂制约关系,为设计者们提供了发挥的空间,才有今天这多种多样的鳍片设计。
下面,就为大家介绍一下几种常见的鳍片形式。
鳍片形状:鳍片的设计不论多么“诡异”,基本都可归入两大类之中——片状与柱状,每一类又可根据单体形状与排列方式细分出多种不同子类,当真可称“花样百出”。
片状:片状鳍片是非常典型的形状设计。
利用片状“宽广”的侧面与“单薄”的厚度,可以在相对狭小的空间内获得更大的表面积。
平行:平行排列是片状鳍片非常典型的排列方式,是“经典中的经典”。
平行排列的鳍片,片间距离均匀,空间连贯,利于空气通过。
散热工艺技术散热工艺技术是指在电子设备中,通过采取各种方法来有效地降低设备内部温度的一种技术。
由于如今电子设备越来越小型化,功能越来越强大,所以散热问题也变得越来越严重。
散热不好不仅会影响设备的性能和寿命,还可能导致设备的损坏甚至是发生事故的危险。
散热工艺技术主要有以下几种:1. 散热板设计:散热板是电子设备中的一个重要组成部分,它能够有效地分散热量,降低设备内部的温度。
在散热板设计中,需要考虑散热板的面积、材料、厚度等因素,以确保散热板能够充分发挥散热作用。
2. 散热风扇:散热风扇是用来增加空气流动的装置,它通过将热空气排出设备外部,从而降低设备内部的温度。
在散热风扇的选择上,一般会考虑风扇的尺寸、转速、噪音等因素,以满足散热要求和用户需求。
3. 散热管:散热管是一种利用液体或气体传导热量的装置,它可以通过接触高温部件和散热器来达到散热的效果。
在散热管的应用上,需要考虑散热管的材料、长度、直径等因素,以提高散热效率。
4. 散热膏:散热膏是一种常用的散热材料,它能够填补芯片和散热器之间的微小间隙,减少热阻,提高散热效果。
在使用散热膏时,需要注意正确的使用方法和使用量,以确保散热膏能够充分发挥散热作用。
5. 散热片:散热片是指一种能够增加表面积和散热效果的部件,它能够通过增加散热表面来提高散热效率。
在散热片的设计中,需要考虑散热片的形状、材料等因素,以达到最佳的散热效果。
在实际应用中,散热工艺技术的选择和应用需要根据具体设备的散热需求和实际条件来确定。
不同的设备可能使用不同的散热方法和技术,以满足设备的散热要求。
综上所述,散热工艺技术是一门重要的技术,它能够有效地降低设备内部温度,保证设备的正常运行。
随着电子设备的发展,散热问题的重要性也日益凸显,散热工艺技术的研发和应用也变得越来越重要。
通过不断地研究和改进,相信散热工艺技术能够为电子设备的发展和应用提供更好的保障。
刀片电池的散热方法有哪些
刀片电池的散热方法主要有以下几种:
1. 铰刀造型:通过刀片的形状设计,增加散热面积,提高热量的传导和散热效果。
2. 降低电池内部温度:可以采用电池内部的散热板或散热片等装置,在电池内部形成流动的通道,促进散热。
3. 排热孔设计:在刀片电池的壳体上开设合适数量和大小的散热孔,以增加散热的表面积,并实现空气对流的效果。
4. 制冷系统:通过电池外部加装冷却装置,如风扇、散热器、热管等,增加散热效果,提高电池的散热能力。
5. 降低电流密度:通过控制电池的放电速率或限制电池的使用范围,降低电池的工作负载,减少产生的热量。
6. 合理的电池布局:设计合理的电池排列和间距,以减少电池之间的热量传递和积聚,提高散热效果。
需要根据具体的刀片电池类型和应用场景来选择合适的散热方法。
散热孔的形状可以有多种不同的设计,常见的散热孔形状包括圆形、方形、六边形、长条形等。
圆形散热孔通常用于需要较高强度和稳定性的场合,例如汽车引擎盖、电子设备外壳等。
方形散热孔则常用于需要更大表面积以提高散热效率的场合,例如计算机机箱、服务器等。
六边形散热孔则通常用于需要更高强度和稳定性的同时,还需要较好的散热性能的场合,例如航空航天设备、工业机械等。
长条形散热孔则常用于需要更大通风量的场合,例如空调室外机、通风设备等。
除了以上常见的形状外,散热孔的形状还可以根据具体的应用场景和设计需求进行定制化设计,例如采用异形、曲线等形状,以实现更好的散热效果和美观度。
总之,散热孔的形状需要根据具体的应用场景和设计需求进行选择,以实现最佳的散热效果和稳定性。
所谓散热片,将热量散失掉是其最根本的目的,因此之前的吸热、导热设计都是为散热的目的而服务的。
不论是被动散热的空冷散热片,还是需要风扇强制导流辅助的风冷散热片,鳍片的职责都是通过与周围环境(空气)的接触将由吸热底传导来的热量散失出去。
为了履行此职责,要求鳍片满足四项要求,每项要求又对应着鳍片的一项参数:1.可迅速吸收热量,即吸热底与鳍片间的热传导,对应与吸热底的连接面积(连接比例)。
2.可大范围扩散热量,即能够将吸收的热量传导到可与环境进行热交换的每个角落,对应鳍片内部的热传导能力(横截面积、形状)。
3.散热面积大,即提供更多与环境进行热交换的场所,对应鳍片的表面积(数量)。
4.空气容积大,风阻小,即鳍片间为空气留有足够的空间,可通过足够的空气,对应鳍片的间距。
要想鳍片获得优秀的效能,此四项要求必须同时满足,但对应的参数又同时受到散热片总体积、重量以及彼此的制约。
在一体成形鳍片中,连接比例、内部导热能力与表面积得益于鳍片的横截面积与数量的增加,但难免影响到鳍片间距与重量;若限定体积,鳍片的横截面积和数量又与间距相矛盾;若限定重量,鳍片的横截面积与数量互相抵触;若鳍片形状、数量不变,增加间距则对体积提出了要求,又会降低连接比例……就算采用后续结合方式,甚至辅以热管等特殊手段,鳍片的设计中仍然难免需要处理两个甚至几个互相矛盾的因素之间的平衡问题。
正是这种令人混乱的复杂制约关系,为设计者们提供了发挥的空间,才有今天这多种多样的鳍片设计。
下面,就为大家介绍一下几种常见的鳍片形式。
鳍片形状:鳍片的设计不论多么“诡异”,基本都可归入两大类之中——片状与柱状,每一类又可根据单体形状与排列方式细分出多种不同子类,当真可称“花样百出”。
片状:片状鳍片是非常典型的形状设计。
利用片状“宽广”的侧面与“单薄”的厚度,可以在相对狭小的空间内获得更大的表面积。
平行:平行排列是片状鳍片非常典型的排列方式,是“经典中的经典”。
平行排列的鳍片,片间距离均匀,空间连贯,利于空气通过。
平行排列的片状鳍片最大的优势在于各鳍片形状相同或相似,排列整齐、规律,成形与结合工序相对简单,适合于工业化大规模生产。
风槽式:鳍片与吸热底面垂直相连,空气由顶部进入,侧面流出(吹风),或由侧面流入,顶部抽出(吸风)。
空气由鳍片与吸热底形成的槽道中通过,且其间流动方向会发生变化,故而将之称为“风槽式”。
目前市场上绝大多数的散热片均系采用此种设计。
价格由高端到低端,材质由纯铜到铝合金,工艺由精密切削到铝挤压,都可见到风槽式鳍片设计的产品,可以说是“最经典”的设计。
风槽式鳍片设计的目标同样是增大散热面积,除了增大吸热底面积外,最重要的手段就是提高“瘦长比”——即鳍片高度与鳍片底部厚度的比值。
在不增大吸热底面积,不改变连接比例的情况下,瘦长比的提高可以增加鳍片的数量或高度,都可以加大鳍片总表面积。
当然,考虑到鳍片内部热量传导的要求,瘦长比也不应无限制的提高,当其超过一定限度时,鳍片的末端已经不能计入有效散热面积之内了。
这个限度的确定需要考虑到鳍片材质的热传导能力,例如铜质鳍片就可以比铝合金鳍片采用更高的瘦长比。
根据所采取的不同制造工艺,有的可以把鳍片间距做到很小,鳍片做到很薄而大幅增加鳍片数量,将散热片体积控制在较满意的范围内;有的则受到工艺限制,鳍片数量无法大幅增加,只能尽量增加鳍片高度,但散热片体积也随之增大。
如果考虑到对散热器工作噪音与风阻的影响,顾虑到风扇的性能,鳍片的数量与高度都不应过分增加,同样需要寻求一个性能最佳的平衡点。
此种风槽式经典设计已被沿用多年,而且目前及之后的一段时间内也是市场产品的绝对主流,但它却存在着一项设计者们一直寻求解决的弊端:不论是吹风也好,吸风也好,在散热片的中心区域都会形成一个空气流动较少的高压区(吹风)或低压区(吸风),如果再加上轴流风扇轴心风力盲区的影响,此区域的范围有时可以达到散热片底面积的20%以上,倘若又遇到风扇性能不济,甚至可能整个鳍片底部区域的空气流动都非常微弱。
此处的空气受两侧气流的影响,运动非常混乱,虽然所形成的紊流可以与鳍片进行更多的热交换,但由于流动不畅,热量无法排出散热片外;而且,此处往往是发热设备(例如CPU核心)所处位置,是散热片热量最为集中的部分,如不加以处理,会对性能造成相当不利的影响。
虽然可以采用更大风压、更小甚至无盲区的风扇,尽量减小高压区(或低压区)的范围,但难免造成耗电的增加与噪音的增大,影响散热器整体的易用性。
针对这一问题,一些厂家采取了改进型的设计——增加吸热底中心位置的厚度,在空气沿鳍片流动的方向上形成坡道,既能够形成类似风道的导流作用,消除高压区(或低压区),又能够增加吸热底的热容量,并利用增大的连接面积将热量更加均匀的扩散到鳍片上。
ThermalRight的SLK系列就是此种设计的代表,其优秀的性能已经充分证明了设计的合理性。
此外也有利用热管将热量由吸热底中心直接传导到鳍片末端的设计:同是出自ThermalRight的SP系列,曾经是一代风冷王者,当今热管散热器的盛行也不可否认有它的功劳在。
当然也可以在原本基础上进行简单改变而取得不错的效果,例如这种在平行鳍片的侧面开出几道风槽,令中心的高压(低压)区可以与外部空气连通,气流走向更接近于下文中采用柱状鳍片的情况,代价则是减少了表面积。
实际产品都是在表面积与空气流动间进行权衡后,才确定侧面风槽数量、宽度与排列位置的。
一般而言,对应发热设备的中心位置都会开出一条或对称的两条风槽,以达到中心“卸压”的目的。
作为最经典的一种鳍片设计,采用的产品也是目前市场上的绝对主流,涵盖各种档次与品牌,用户应改对判断其设计水平与特点的几大因素有所了解:1.瘦长比——既然是设计中的诉求点,实际选购时自然也应关注,通常情况下越高越好,但不应超过一定限度。
2.连接比例——涉及到具体制造工艺间的差别,此处不便详细说明,但连接比例过小,即鳍片稀疏而单薄的产品无法提供较大的表面积,性能通常难以令人满意。
3.特殊设计——针对上文提到的弊端,如果实际产品能够采用一些特殊手段解决,在性能上必然能够取得较大的提升。
4.风扇搭配——根据鳍片的高度与密度,会对所搭配风扇提出一定要求:鳍片高度高、密度大,则需要风扇具有较大的风压;鳍片数量多、厚度薄,则会产生较多的风噪,不利于满足静音需求。
风道式:鳍片与吸热底可以采用多种方式连接,包括一体成形、直接连接,或者通过热管等手段间接连接;相对位置可以平行、垂直,或者置于与吸热底有相当距离的位置;共同点为,空气由一侧进入平行排列的鳍片所构成的风道,流过鳍片间的空隙,并与之进行热交换,再由另一侧排出。
鳍片的另外两侧闭合,或采用导流罩限制,空气流动过程中无法从其它途径流出,只能沿鳍片方向由一端流至另一端,故而将之称为“风道式”。
目前采用此种设计的产品主要是侧进风散热器、分离式热管散热器(即利用热管传热,鳍片与吸热底不直接结合)、及液冷、压缩机等的独立散热排。
相对而言,采用风道式设计的散热片定位较高。
采用大管径热管的Akust Pipe Tower,热管+风道式鳍片+侧吹风扇的典型产品。
风道式设计通常采用非常细薄的铜或铝合金片层叠焊接而成,片间距离可以非常小,因此可在小空间内安装大量的鳍片,获得巨大的表面积。
虽然鳍片数量众多,间距较小,但平行排列,且空气通过时无需改变方向,整体风阻很小,可轻松获得较大的风量。
此种设计由于鳍片细薄,内部导热能力不足,往往需要多个热量“输入点”才能发挥大表面积、大风量的优势,因此目前的产品中风道式鳍片设计主要配合热管或弯折的液体导管(液冷、压缩机等)使用。
能否有效利用巨大的表面积与风量正是风道式鳍片设计的重点所在,也是用户选购时应该注意的问题。
如果不能有效的将热量传导到鳍片的每个部分,那么众多大面积鳍片的末端部分就只是“摆设”,对散热效果起不到值得称道的帮助。
放射状:鳍片与中心位置面积相对较小的吸热底连接,呈放射状向四周延伸,正是因此而得名。
空气由顶部流入,直接通过伸展而出的鳍片,或者在中心位置转为横向流动通过四周环绕的鳍片。
空气在流动过程中虽然可能发生方向改变,但转向角度并不大,且没有明显的阻碍,鳍片间的空隙也相对均匀、平顺,整体风阻较小。
采用放射状鳍片设计的散热片并不少见,从早年风行一时,Pentium III玩家标配的“涡轮”,到现今正当红的Socket-T原配“太阳花”散热器,以及“花儿”一样的Zalman CNPS7000系列,都当归为此类。
此外,还有一种将平行排列与放射状相结合的设计,被我们的一位编辑戏称为“鱼刺型”,细细看来,倒也确实贴切。
放射状鳍片设计通常而言具有一个较为明显的特点——具有小而厚实的吸热底。
所有散热片都会汇聚至此,可以保证一定的储热能力,又可令热量均匀的传导到四周的鳍片上,有效利用鳍片的表面积。
根据空气流动则可分为纵向与横向两类——纵向气流方式的代表即“太阳花”与“鱼刺”,所采用轴流风扇的轴心部分正对吸热底位置,扇叶所带动气流直接通过四周的鳍片,直至遇到PCB板等阻碍才改变方向;横向气流方式的代表即早期的“涡轮”与Zalman CNPS7000系列等,置于鳍片中间的轴流风扇将气流推向靠近吸热底相对密集的鳍片,一部分气流受到阻碍而转为横向流动,经过周围鳍片的直立部分。
放射状鳍片最大的优势在于对气流的干扰、限制很少,空气从各个角度沿鳍片的伸展方向流出,产生的风噪很小。
因此,放射状鳍片设计更加适合制造效能不俗的静音型散热器。
CoolerMaster的F71、Zalman 的CNPS7000系列都是其中典范。
“太阳花”更是在驾驭Prescott的同时将噪音控制在不错的水平。
环形:在内置风扇的放射状鳍片设计之上稍加变通,将鳍片改为套在风扇外侧的环形片状,并通过热管与吸热底相连,就得到了这种独特的环形片状鳍片设计。
目前采用此种设计的只有一线板卡大厂技嘉在“闲暇之余”推出的3D-Cooler一款。
3D-Cooler将风扇由传统的轴流风扇换为了出风更加平顺的涡轮扇叶。
没有导流罩的涡轮扇叶将顶部进入的空气依靠离心效应抛甩出去,经过环绕其周围的环形片状鳍片。
由于鳍片特殊的排列方式,无法与吸热底直接连接,为此,它采用了2根热管将热量由底部传导到鳍片的四角,令其均匀分布,有效利用众多鳍片的较大表面积进行热交换。
柱状:柱状鳍片是与片状并驾齐驱的另外一种典型鳍片形状设计。
柱状鳍片与片状相比,在表面积上毫不示弱,而且可具有更大的截面积,内部导热能力更强,更有效的发挥大表面积的优势。
柱状鳍片相对片状最大的劣势在于鳍片单体成形复杂,造成加工成本过高,质量控制困难,不利于大量生产。
柱状鳍片设计较通常的片状鳍片可以获得更好的性能,这除了得益于更大的表面积与更好的内部导热能力外,更主要是来自柱状鳍片周围空气流动方式的优势。