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翅柱式水冷CPU芯片散热器冷却与流动性能-化工进展
化 工 进 展
2017 年第36 卷第6 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2031 ·
翅柱式水冷 CPU 芯片散热器冷却与流动性能
王彬,诸凯,王雅博,刘圣春,魏杰
(天津商业大学天津市制冷技术重点实验室,天津 300134 )
摘要:如何在增强散热效果的同时降低阻力损失已成为解决中央处理器(CPU)芯片水冷散热问题的关键。本文
从翅柱数量、分布、结构以及冷却流体进出口方式等方面对 3 种水冷散热器进行实验研究,分别在控制冷却流
体流量和热流密度的条件下比较不同翅柱结构的压力损失、芯片温度及散热器热阻,得知散热器四角带有导流
结构以及水滴形翅柱结构的散热器在热流密度为80W/cm2 、流量为20mL/s 时,芯片温度分别为65.5℃和55.5℃,
其热阻分别为0.19K/W 和0.14K/W,散热性能均优于传统圆柱形翅柱散热器。在流量为60mL/s 时,圆柱形翅柱
散热器四角设置导流板及水滴形翅柱结构散热器的进出口压力损失分别为34kPa 和32kPa,压力损失均小于传统
圆柱形翅柱散热器。实验表明在圆柱形翅柱散热器的四角设置导流板,或者改变翅柱形状为水滴形,不仅可强
化对流换热,而且可降低流动阻力。
关键词:传热;对流;流体力学;水冷散热器;热阻
中图分类号:TK172 文献标志码:A 文章编号:1000 –6613 (2017 )06 –2031 –07
DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017.06.009
Experimental study on cooling and flow performance of water-cooling
radiator with different pin-fins structures for CPU cooling
WANG Bin,ZHU Kai ,WANG Yabo,LIU Shengchun ,WEI Jie
(Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology,Tianjin University of Commerce,Tianjin 300134,China )
Abstract :Heat dissipation performance and flow resistance of the traditional circular pin-fins radiator ,
the cylindrical column fins radiator with fluid guide plates at four corners and hydrofoil pin-fins
radiator were studied by changing heat flux and cooling water flow. The pressure drop ,chip
temperature and thermal resistance of three radiators were measured under the same conditions. The
results showed that the chip temperature of the radiator with fluid guide plates at four corners and
hydrofoil pin-fins radiator are 65.5 ℃ and 55.5 ℃,respectively. The thermal resistance are 0.19K/W
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