【摘要】：現(xiàn)有計算機散熱主要是靠風扇強迫對流帶走安裝在芯片上的散熱器的熱量,其主要缺點是散熱能力不夠、散熱器大小受到主機箱內(nèi)部結(jié)構的制約、風扇噪音大。針對現(xiàn)有散熱器所具有的不足,全球大型計算機廠家和科研機構提出了多種新型散熱器的設計方案。本文在分析總結(jié)各種散熱方案的基礎上,選擇了宏觀水冷散熱系統(tǒng)的結(jié)構,使用壓電泵作為驅(qū)動元件,設計了集成式計算機芯片水冷系統(tǒng)。以壓電泵為動力源的芯片冷卻系統(tǒng)因其結(jié)構小、效率高、使用維護方便,因此很具研究價值。 本文從分析壓電泵的結(jié)構參數(shù)對其性能的影響的角度出發(fā),建立壓電泵在計算機水冷系統(tǒng)中的工作模型,并進行了實驗研究,分析了影響壓電泵性能的因素:分析了壓電振子的變化與閥的開啟高度和閥的遲滯現(xiàn)象之間的關系,從提高壓電泵的工作性能出發(fā),對閥體及閥座的結(jié)構進行了改良;本文通過實驗發(fā)現(xiàn),選擇合理的腔體容積,可以提高壓電泵在較低頻率的工作能力,可使其具有較強的自吸能力和抵抗氣泡干擾的能力;本文分析了壓電泵產(chǎn)生噪音的原因,并提出了在計算機水冷系統(tǒng)內(nèi)解決壓電泵振動和噪音的方法。 本文設計了雙腔體壓電泵和單腔體雙振子壓電泵。該泵結(jié)構緊湊、體積較小,其最佳工作頻率在50Hz左右,在電壓為220V時,輸出流量為560ml,輸出壓力可以達到26KPa。通過實驗對比,本文選用單腔體雙振子壓電泵作為計算機芯片水冷系統(tǒng)的驅(qū)動元件。 文章將芯片水冷散熱系統(tǒng)測試結(jié)果與現(xiàn)有的風冷散熱器的測試結(jié)果進行了對比,在相同環(huán)境溫度下,在相同加熱功率的模擬芯片加熱器上進行冷卻的對比實驗,發(fā)現(xiàn)以壓電泵為動力源的計算機芯片水冷系統(tǒng)冷卻性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有風冷散熱器。在加熱功率為80W達到熱平衡時,被水冷散熱器冷卻的加熱片溫度低于被現(xiàn)有風冷散熱器冷卻的加熱片13℃左右,達到熱平衡的時間縮短約15分鐘。
【圖文】：

材料來有效的帶走熱量，保證芯片在所能承受的最高溫度以內(nèi)正常工作。如圖1-1所示，目前比較常用的一種散熱方式是使用散熱器，用導熱材料和工具將散熱器安裝于芯片上面，從而將芯片產(chǎn)生的熱量迅速排除。1.1.1 芯片的散熱過程由于散熱器底面與芯片表面之間會存在很多溝壑或空隙，其中都是空氣。由于空氣是熱的不良導體，所以空氣間隙會嚴重影響散熱效率，使散熱器的性能大打折扣，甚至無法發(fā)揮作用。為了減小芯片和散熱器之間的空隙，，增大接觸面積

必須使用導熱性能好的導熱材料來填充，如導熱膠帶、導熱墊片、導熱硅酯、導熱黏合劑、相轉(zhuǎn)變材料等。如圖1-2所示，芯片發(fā)出的熱量通過導熱材料傳遞給散熱器，再通圖 1-1 散熱器在芯片上的應用圖 1-2 芯片的散熱過程
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TP331

【引證文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 李鵬;主動閥壓電泵的理論與實驗研究[D];吉林大學;2007年

2 何麗鵬;微小型主動閥壓電泵的結(jié)構設計理論及控制系統(tǒng)的研究[D];吉林大學;2010年

相關碩士學位論文 前2條

1 成偉;非對稱坡面腔底無閥壓電泵試驗與研究[D];南京航空航天大學;2010年

2 程明輝;矩形壓電振子式主動閥壓電泵的研究[D];吉林大學;2008年

本文編號：2616877