弧形槽道散热片能有效的满足CPU对散热的要求

　　实验研究了功率90W170W之间的弧形槽道散热片的散热特性，列出了几组实验结果。流量为133L/h时，散热片底面温度高达到307.7K，流量为160L/h时，散热片底面温度高达到306.3K.因此弧形槽道散热片能有效的满足CPU对散热的要求。物理模型在散热片内，CPU芯片产生的热量通过热传导到达弧形槽道壁面，再经过对流换热作用由冷却水带走。模型计算时考虑CPU散热片内流动与传热的耦合过程，对计算模型作如下假设：1）流体流动和换热是三维稳态的；2）冷却介质是单相，不可压缩流体；3）散热片材料和流体的热物理性质不随温度变化；4）散热片与CPU芯片完全接触，散热片底面的温度即是CPU芯片的工作温度；5）忽略辐射和自然对流换热。流固耦合的换热采用连续方程、动量方程和能量方程。

　　数值模拟结果分析利用FlUENT软件对弧形槽道散热片的流动与换热特性进行模拟，采用三维单精度求解器，采弧形微型散热片的流动和换热特性用有限差分法求解流体和固体的控制微分方程，速度和压力耦合采用SIMPLE方法求解。当出口质量流量趋于稳定，连续性方程、动量方程和能量方程相对误差小于10，且质量和能量守恒时，认为数值迭代收敛。弧形槽道和直矩形槽道的比较考虑到散热片的平行槽道具有相同的几何结构，故取单个槽道作为一个控制单元体。为了与直矩形槽道进行比较，故取两种结构的换热面积相等，从而得到直矩形槽道的深和时，对两种结构进行数值模拟研究。控制单元体的两侧面设为对称面，两种结构的边界条件相同。热片的高温度。看出不同Re时，弧形槽道相对于直矩形槽道可以得到更低的散热片温度，较高的热流量时，冷却效果更好。