液冷式CPU散热器的传热强化及流阻性能.pdf

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1、2011年第39卷第1期流体机械57文章编号：1005—0329(2011)01—0057—05液冷式CPU散热器的传热强化及流阻性能孙滔，高学农，欧阳灿，唐亚男(华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东广州51o64o)摘要：通过在液冷式CPU散热器蛇形流道内填充不同粒径的不锈钢珠，使液冷式CPU散热器流道形成类似“多孔介质”的复杂流道以提高其散热性能。通过对改进前后液冷式CPU散热器的试验研究，分析了各因素对液冷式CPU散热器的传热和流阻性能的影响规律。结果表明：在本试验范围内，相同Re和Pr下，改进后散热器的对流换热系数为改进前

2、的1．2～4．8倍，阻力系数．厂是改进前的1．4～4倍；散热器填充q~4mm开孔不锈钢珠的强化传热效果最佳，芯片表面温度较填充前降低了33。，对流换热系数增大4．8倍，而流动阻力仅增加了1．4倍。关键词：散热器；不锈钢珠；多孔介质；传热强化；流动阻力中图分类号：TK414．2+l2文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．01．016ResearchonHeatTransferandFlowPerformanceofLiquidCoolingHeatSinkforCPUSUNTap，GA0Xue—nong，

3、OUYang—can，TANGYa—nan(KeyLab．ofEnhancedHeatTransferandEnergyConservationoftheMinistryofEducation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Basedonthemechanismofheattransferenhancementinsideporousmedia，onekindofwatercoolingheatsinkischangedtobeapackedheat

4、sinkbyfillingtheflowchannelwithvariousstainlesssteelbeads．Theoverallperformanceofpackedheatsinksiscomparedwiththatofunpackedheatsinkunderthesamepumppower．Theresultsshowedthat：OvertherangeofReynoldsnumberandPrandtlintheexperiment，WhentheReynoldsnumberandPrandtlarethesame，theco

5、nvectiveheattrans—fercoeficientofpackedheatsinkiS1．2～4．8timesthanthatofunpackedheatsinkandthefrictionfactorofpackedheatsinkiS1．4～4timesthanthatofunpackedheatsink，theheatsinkfilledwithmmperforatedstainlesssteelbeadshasthebestheatchansferperformance，CPUsurfacetemperatureis33deg

6、reeslowerthantheunpackedheatsink，theconvectionheattransferCO—efficientofpackedheatsinkisincreased4．8times．whiletheflowresistanceisincreasedonly1．4times．Keywords：heatsink；stainlesssteelbeads；porousmedia；heattransferenhancement；flowresistance1引言在弥散效应，弥散效应会使粘性耗散增强，特别是当流速的较高时，流动阻

7、力大大增加，也使得多孔介质是由多孔固体骨架和孔隙间的流体多孔介质中的传热得到明显强化。近年来，针对相组成的多相共存空间。多孔介质因其固定相形多孔结构强化传热展开了大量研究。Huang和成的孔隙具有弯曲性、无定向性和随机性等特点，Chap对空气流经青铜颗粒烧结成的多孔槽道时的在传热方面具有很广阔的工程应用背景，近些年换热进行研究，得出了局部努谢尔特数和充分发来越来越受到研究者的重视，逐渐成为强化传热展的努谢尔特数的一般关联式。王补宣等进行领域的研究热点¨。流体在多孔介质中流动存了平行平板间填充球粒填料的传热特性实验研收稿日期：2010—04—14基

8、金项目：国家自然科学基金资助项目(20976056)58FLUIDMACHINERYVo1．39，No．1，2011究，发现平行乎板问填