集成热管传热性能测试报告

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1、集成热管散热器的传热性能测试报告大连理工大学能源与动力学院大连理工大学新能源与节能研究中心二00五年五月八日11大连理工大学新能源与节能研究中心、及大连理工大学能源与动力学院，受大连白云机电设备厂的委托，对该厂研制的两款用于台式机CPU冷却的集成热管散热器，在模拟风洞试验台上进行其传热性能测试，根据测试结果给出该散热器的传热性能综合评价。一、测试内容1．一定风速下，不同散热功率的CPU表面温度测试；2．一定风速下，不同散热功率的集成热管散热器传热热阻测试；3．一定风速下，不同散热功率的集成热管散热器温度场测试；4．不同风速对集成热管散热器的传热性能影响试验；5．集成热管散热器与

2、传统风冷散热器及市场上散热面积相当的SP－94热管散热器的传热性能对比试验。11二、测试样品实物照片1：概念设计（未优化）集成热管实物照片3：SP－94热管散热器实物照片2：优化后集成热管实物照片4：纯铜风冷散热器测试样品有：实物照片1——概念设计（未优化）集成热管实物照片2——优化后集成热管实物照片3——SP－94热管散热器实物照片4——纯铜风冷散热器11其中概念设计（未优化）集成热管的几何参数如表1所示：表1概念设计（未优化）集成热管的几何参数散热器长（mm）宽（mm）高（mm）翅片长度L（mm）翅片高度H（mm）翅片数量N翅片间距δ(mm)翅片厚度t(mm)7545754

3、51024010.08蒸发部蒸汽腔长（mm）蒸汽腔宽（mm）蒸汽腔高（mm）矩形截面热管长（mm）矩形截面热管宽（mm）矩形截面热管高（mm）矩形截面热管数目（N）散热器重量（g）75457652455268优化后集成热管的几何参数如表2所示：表2优化后集成热管的几何参数散热器长（mm）宽（mm）高（mm）翅片长度L（mm）翅片高度H（mm）翅片数量N翅片间距δ(mm)翅片厚度t(mm)7435703510240150.08蒸发部分蒸汽腔长（mm）蒸汽腔宽（mm）蒸汽腔高（mm）矩形截面热管长（mm）矩形截面热管宽（mm）矩形截面热管高（mm）矩形截面热管数目（N）散热器重量（

4、g）40355.5511.5353142三、实验设备和测试方法1．实验装置示意图112.测试实验台实物照片3.实验设备1）台式计算机：用于温度、压力、流速的采集、处理2）多通道温度采集系统／1100：用于温度测试3）热线风速仪：用于空气的流速、压力测试4）标准铠装铜－康铜热电偶：用于温度测试5）模拟CPU的铜棒：用于模拟CPU发热6）WYK－303直流稳压电源：用于稳定电压7）接触式调压器：用于模拟发热体的功率调节8）3165电能分析仪：用于模拟发热体的功率测试9）风洞：用于模拟CPU散热风扇，产生风速可控的冷却空气。114.测试方法本实验完全模拟CPU的实际工作条件：用一电加

5、热铜棒模拟CPU的散热；电加热铜棒的加热功率通过调节接触式调压器的电压来初调，输入电压及功率由3165电能分析仪测试；集成热管散热器的精确散热量通过安装在发热体铜棒上的热电偶测得的温度计算获得;CPU表面温度由安装在被测散热器加热表面的热电偶测得。用风洞模拟风扇的给风，风速可调；风速由热线风速仪测定。集成热管散热器和加热铜棒的温度由标准的铠装铜－康铜热电偶测得。热电偶接到多通道温度采集系统／1100上；温度、压力、流量采集系统与台式计算机相连，各点温度直接在台式计算机上输出。四、测试结果及分析1.散热器传热性能测定的参数1）散热量：在空气强制换热情况下，由散热器换热传递出去的热

6、量，反映了散热器的散热能力。2）CPU的表面温度：散热器与CPU接触的底面温度，它是判定散热器散热效果好坏，以及CPU是否能够正常工作的最直接，最根本的判据，该温度一般需低于70℃。3）散热器的热阻：散热器与CPU接触的底面与周围环境之间的传热热阻，它也是评定散热器性能的重要标准之一。2.测试结果111）概念设计（未优化）集成热管的测试结果在入口风速均为2.75m/s的情况下，概念设计（未优化）集成热管、纯铜风冷散热器和SP-94热管散热器的CPU表面温度比较，及其与散热功率之间的关系如图1所示。图1CPU表面温度与散热功率间的关系在入口风速均为2.75m/s的情况下，概念设计

7、（未优化）集成热管集成热管散热器、纯铜风冷散热器和SP-94热管散热器的传热热阻比较，及其与散热功率之间的关系如图2所示。图2传热热阻与散热功率间的关系11集成热管散热器的表面温度测点分布如图3所示。在入口风速均为2.75m/s的情况下，集成热管散热器的表面温度分布与散热功率的关系如图4所示。图3集成热管散热器的表面温度测点分布示意图图4集成热管散热器表面温度分布11集成热管散热器在不同风速下散热量与温度之间的关系如图5所示图5不同风速下集成热管散热器的CPU表面温度与散热功率间的关系2）优