变间距鳍片在水冷式散热器中之热传效能研究.pdfVIP

中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集 中原大學 桃園、中壢 中華民國九十六年十一月二十三日、二十四日 論文編號： A01-0081 變間距鰭片在水冷式散熱器中之熱傳效能研究 1 2 3 4 周德明 、陳炘鏞 、張惠琳 、張俊傑 1 遠東科技大學電腦應用工程系副教授 2 遠東科技大學自動化控制系副教授 3 遠東科技大學機械工程研究所研究生 4 遠東科技大學電腦應用工程系四技部 國科會計畫編號： NSC-95-2221-E-269-018 摘要 系統，水冷式散熱系統較氣冷式散熱系統安靜、且可 近年來由於半導體製程的技術不斷進步，電腦處 以局部冷卻，甚至於內部溫度可低於環境溫度，且可 理器之速度亦不斷的提升，相對地處理器的熱功率也 靠度較高。水冷式散熱器的原理類似於冷氣機，在密 隨之攀高，因此唯有良好的散熱方式才可以使得系統 閉的循環系統中，在管內加入一冷媒介質（水），並 得以穩定運作，由以往文獻中的可以發現，在大功率 透過壓縮機（Pump ）藉由運轉使冷媒（水）管於內 處理器的散熱方式，水冷式的散熱效益會大於熱管式 循環，由冷媒（水）吸取晶片所產生之熱量，利用此 及氣冷式散熱器。因此本文以水冷式散熱器作為研究 一循環系統，將熱量運送至遠端並做熱交換達到散熱 系統，以數值模擬方式探討變間距鰭片在水冷式散熱 效果。 器中對散熱效能之影響，經由數值模擬結果可以發現 熱阻值是一般散熱系統性能優劣的評估標準， 鰭片在不同間距比下，其散熱效能差異極大，水冷式 H.Y.Zhang 、D.Pinjala 【2 】比較了微流道尺寸的水冷 散熱器中央的鰭片間距如果較兩旁為密，則散熱效能 式散熱器在不同的工作流體及不同的瓦數下對水冷 會大幅提升。 式散熱器性能的影響，藉由此研究找出較低的熱阻 值，並且提出在熱源與散熱鰭片間的表面材料也是影 關鍵字 ：水冷式散熱器、變間距鰭片 響散熱效能的重要因素。 梁國柱【3】等人指出在改變進出口設計時，在 1. 前言 相同的流量與熱源情況下，水冷頭鰭片與上蓋間加入 近年來由於電子零件朝短小輕薄化路線邁進，但 頂端間隙並改變鰭片數，可以發現適當的頂端間隙與 電子零件的體積變小，功能卻比以前要求更多，晶片 鰭片數有助於水冷頭的散熱效能提升。 體積變小，則相對的單位面積的發熱量也隨之增高， 水的比熱相對高於空氣，而且冷卻液體的低黏滯 在工作頻率不斷的升高下必然產生出電子零件的發 性與高比熱及熱傳為將是影響散熱效能的重要關 熱瓦數 TDP （Thermal Development Power ）急速增 鍵，Satish C.Mohapatra and Daniel Lo