服务器机箱内结构建模及冷却计算与改进.pdfVIP

服务器机箱内结构建模及冷却计算与改进 马 渊，张扬，刘江涛，彭晓峰 (清华大学相变与界面传递现象实验室，北京100084) 摘要：对某型号2U服务器进行实体风冷效果测量，适当简化后建模，运用CFD软件对机箱内的流动传热情况 进行模拟，并与测量结果进行比较。计算结果显示，机箱内冷却设计的重点在于CPU和内存部分，主板区域散 热情况较好。依据分析对内存区的散热设计提出了改进建议。 关键词：服务器散热设计，流动传热，数值计算，改进 I前言 随着计算机技术的发展，对复杂电子设备内部散热问题的研究越来越重视，出现了新的设计思路 和研究方法”“。计算机内有很多发热元件和复杂的结构，其高热流量和小体积使散热成为制约计算机 发展的一个重要问题。 通过对一种型号的服务器进行数值模拟．探讨其机箱内部的流动传热情况，并对其散热设计提出 改进。 2实验测量 首先在服务器内CPU、内存、主板和电源出口粘结热电偶，在开机稳定运行的状态进行热测试。 衰l机箱内热测试结粜 (A)103WCPU加挡风罩测量 ℃ 籽服务器置于恒温恒湿箱中，待环境温度及湿度稳定后，开机正常工作，运行测试软件，用T型 热电偶对cpu表面中心温度进行测量。恒温恒湿箱内温度保持为35C，相对温度80％，环境稳定20 163 分钟后开始测量。在进行CPU测温时，将热电偶牯在CPU表面，保证热电偶和CPU表面的总电阻 不超过5欧姆，同时散热片底部开细槽，保证散热片其余部分与CPU表面接触良好。结果见表1。 图1服务器机箱几何模型图 25 25 —20 ，、20 E 看” i 兰o 5 5 o 0 O Q(CMM) Q(CMM) 硬盘区 电源 珏 笛 加 ：暑 ” ” O 一F《i一‘ (b乓口H日一‘I 0 5 5 0 0 05 1 0 Q(CMM) Q(CMM CPU散热片 北桥翅片 图2部分简化区域的‘慌量一压损”曲线 3三维建模 利用直尺和游标卡尺对机箱及内部结构的几何模型进行测量，用CAD软件绘出几何造型，主要 部件尺寸精度为lmm。几何建模包括硬盘、光驱、四个机箱风扇、两块CPU及附属散热片和风扇、 六条内存、电源、北桥及散热片、PCI控制器散热片、PCI插槽