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1、封闭机箱冷却流场的热优化设计黄延平,等封闭机箱冷却流场的热优化设计ThermalOptimizedDesignoftheCoolingFlowFieldforEnclosedChassis黄延平曹国华王淑坤(长春理工大学机电工程学院,吉林长春130022)摘要:机箱的散热能力不仅会影响计算机的计算速度,也会影响各元器件的使用寿命。为了提高计算机封闭机箱的散热能力,依据湍流理论,建立了机箱冷却流场数学模型,并采用Icepak电子热设计专用软件对排风和进风方式进行了仿真优化。通过分析比较封闭机箱内电子元器件的温度、热流速度曲线、风流动轨迹图,
2、获得了较为理想的温度场的冷却方式。优化结果表明,该优化方案实用、简单、准确,机箱散热效果好,为电子产品热设计提供了一个较为理想的热分析方法。关键词:机箱散热层流湍流优化零方程模型热分析中图分类号:TH702文献标志码:AAbstract:Theheatdissipationcapabilityofthechassisnotonlyaffectstheoperationspeedofthecomputer,butalsoaffectsthelifecycleofvariouscomponents.Inordertoimprovethehea
3、tdissipationcapabilityoftheenclosedchassis,basedonturbulencetheorythemathematicalmodelofcoolingflowfieldofthechassisisestablished.Inaddition,thesimulationoptimizationisconductedforexhaustandairintakemodebyadoptingIcepakdedicatedelectronicsthermaldesignsoftware.Throughanal
4、yzingandcomparingthetemperature,heatfluxcurve,airflowtrajectoryofelectroniccomponentsinsidechassis,theidealcoolingmodefortemperaturefieldisobtained.Theresultofoptimizationshowsthatthisstrategyispracticable,simple,andaccurateforheatdissipationofthechassis.Itprovidesidealth
5、ermalanalysismethodforthermaldesignofelectronicproducts.Keywords:ChassisheatdissipationLaminarflowTurbulenceOptimizationZeroequationmodelThremalanalysis品本身的制造工艺所决定,另一方面厂商在板型布局0引言和风道上的设计同样也会影响系统表面的温度。由于现代生产生活从各方面都进入数字化阶段,电子计算机机箱内芯片等封装体是处在位移(应力应变)芯片进入了各个领域,如飞机导航、宇宙飞船对接、数场、电
6、磁场、温度场、流场等多场耦合下工作,各种零件字化洗衣机、电饭锅、银行卡、公交卡、门卡等。2012的温度、寿命和损伤主要是由于电子元器件温度过高年中国进口的集成电路芯片价值1920亿美元,这一所造成的热疲劳破坏。ANSYSIcepak软件组合了高数字超过了进口石油的1200亿美元。据美国空军航级求解技术和健壮的网格功能,从而为电子产品的冷[1]空电子整体研究项目成果(USAirForceAvionics却提供快速、精确的热分析结果。本文基于湍流理IntegrityProgram)表明,温度是影响元器件可靠性的主论,利用ANSYSIcepak
7、电子热设计专用软件对封闭计要因素。电子设备的运行实践也表明,随着温度的增算机机箱进行了流场的优化设计,并利用仿真软件模加,元器件的失效率呈指数增长,这在不同程度上降低拟真实工作环境的优势,对封装体内金属导线进行了了电子设备的可靠性。另外,封装后的机身散热问题热电耦合场热力学分析,为电子产品的封装设计提供[2]也是人们自始至终都在关注的问题。对于笔记本电脑了理论依据。来说,如果使用者手掌与手腕接触区域的温度过高,会1风冷却流场的湍流数学模型令人产生不适的感觉,甚至是烦躁。因此,消费者在购买计算机时,散热能力已经成为重要指标之一,它不但计算机
8、机箱流场的数学模型主要由2部分组成,影响计算机的运算速度,还会影响计算机的使用寿命。一部分是在风扇附近的层流场;另一部分是风遇到电但是对电子产品系统温度的控制,一方面是由电子产子元器件后,风向
