笔记本电脑风扇散热系统低噪声流场优化设计.pdf

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1、第34卷第3期噪声与振动控制、，0134No．32014年6月NOISEANDVIBRATIONC0NTROLJun．2014文章编号：1006．1355(2014)03—0047-05笔记本电脑风扇散热系统低噪声流场优化设计赵天，张建润，林潘忠(东南大学机械工程学院，南京211189)摘要：对笔记本电脑散热系统的噪声进行测试分析，得到各部分噪声的特性，确定风扇出口噪音是主要噪声源，建立风扇转速与笔记本电脑出口处噪声的关系。通过散热系统的流场分析，发现散热翅片出口夹角影响散热系统冷却风的风量和风压，而对噪声的影响不大，由此提出优化散热翅片出风

2、角，提高散热效率，从而降低风扇转速，达到减低散热系统噪声的目的。实验表明出风口优化后，风扇转速可降低16．8％，散热系统噪声下降2．0dB(A)。关键词：声学；散热系统；偶极子模型；翅片设计；流场优化；低噪声中图分类号：TB53；TH42文献标识码：ADOI编码：10．39690．issn．1006．1335．2014．03．010Optimizati~onofL一ow-noi‘seAirflowFieldofLaptop’，SThermalSystemZHA0Tian，ZHANGJian-run，LINPan-zhong(SchoolofM

3、echanicalEngineering，SoutheastUniversity,Nanjing211189，China)Ab~aet：Noiseofalaptop’Sthermalsystemistestedandanalyzed，andthenoisecharacteristicsofitsdiferentparsareobtained．Itisfoundthatthefan’Soutletisthemajornoisesource．Mathematicalrelationshipofthefan’Srotatingspeedandthe

4、noiseofthefan’Soutletisestablished．Throughsimulationanalysisoftheairflowfieldofthethermalsystem．thefinarrangementangleisfoundtoinfluencetheoutflowfluxandflowpressureofthecoolingwind，buthaveliRlecontributiontothenoise．Thus，thefinarrangementangleisoptimized，andthecoolingefici

5、encyofthethermalsystemisraisedgreatlySOthatthefanrotatingspeedcai1bedecreased．Asaresult，noiseofthethermalsystemislowed．Theexperimentalresultsshowthattherotatingspeedcanbereducedby16．8％andthenoiseCanbereducedby2．0dB(A)withthesamecoolingefectaftertheoptimization．KeyWOl'dli：ac

6、oustics；thermalsystem；dipolemodel；findesign；airflowfieldoptimization；low-noise笔记本电脑的散热系统如图1所示，主要由离片孤立视图心风扇、散热铜管、散热翅片等部件组成。其工作机散热铜管制为散热铜管将CPU等部件热量传至散热翅片，离心风扇强制风冷。收稿日期：2013．07-26项目基金：江苏省产学研联合创新基金(BY2O11151)；高档数控机床与基础制造装备重大专项(2012ZX04002．032)图1风扇散热系统作者简介：赵天(1989．)，男，江苏盐城人，硕士，目

7、前从事振动与噪声控制、流场仿真、动态结构优化设计研目前，多数学者主要研究风扇结构对于噪声的究。影响。门艳忠Ⅲ研究了风扇蜗壳扩张角对风扇噪声E-mail：zhaotianseu@126．com的影响，研究表明风扇蜗壳在合适的扩张角范围内通信作者：张建润(1962．)，男，江苏镇江人，教授、博导，目前噪声较低；付双成等研究了倾斜蜗舌结构对离心从事振动与噪声控制、动态结构优化设计、车辆式风扇流量、功率、噪声的影响，研究表明相同转速NVH研究。下采用倾斜蜗舌结构虽然流量有小幅损失，但是可E-mail：zhangjr@seu．edu．cn第3期笔记本电

8、脑风扇散热系统低噪声流场优化设计49要噪声频率都在1250Hz左右，两者噪声区别不大，pf-zjsin]㈤说明散热系统的主要噪声来自于冷却离心风扇。因此，笔记本电脑