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请问散热片间距增大,结温怎么会升高呢



模型如下:光源是照墙的

  
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正在模拟散热片间距与结温之间的关系,其他设置条件完全一样,只是增大了散热片的间距,并相应增加了热管的长度
得到间距为5mm时的速度分布如下:

  
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间距为8mm时的速度分布如下:

  
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各位能不能从理论方面解释一下,为什么间距增大气流速度会减小??


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大神点评10

你的美 2011-5-1 08:46:27 显示全部楼层

GAP变大,相当于风通过的过风面积变大了.
假设流量不变的情况下,流速变小也是很正常的.

另外,当你把GAP变大,发现性能会变好,说明你之前的方案并没有经过优化.
FIN与风扇的工作点并不是最优工作点.
建议楼主继续优化

秋末天空 2011-5-1 08:46:27 显示全部楼层


我并没有加风扇,是在自然对流情况下分析的,同时个人认为GAP增大,芯片的温度应该会降低的,可模拟得到的结果却是芯片温度升高,所以很有疑问啊?

大大苹果 2011-5-1 08:46:27 显示全部楼层

流体力学中的连续性方程可以解释为什么间距增大,速度变小,楼主不妨找本流体力学的书看下。
一般芯片温度和间距是抛物线的关系,间距过大或过小都会使温度升高
间距太大,在相同散热器体积条件下,翅片个数少了,散热面积就小,散热效果下降
间距太小,两个翅片表面的热边界层相互干扰,形成一个个自然对流的死区,散热面积没有充分利用,芯片温度就会升高。

ADDA 2011-5-1 08:46:27 显示全部楼层




谢谢你的解释,可还有个问题,在模拟的过程中只是将间距增大,并没有减少散热片的个数及尺寸,为什么结温也会升高呢?

icepak 2011-5-1 08:46:27 显示全部楼层


我觉得这两种模型的差异还在于热管的冷却段长度变化。第二种设计热管冷却段长度较长。带走的热量相对较多。

冷冷冷 2011-5-1 08:46:28 显示全部楼层




    这个理论我也不知道怎么表达,不过考虑风速与表面换热效率,边界层等因素,距离太小,风速太小,换热不够,所以会很差。随着距离的拉大,风速也增大,边界层也会增加,然后换热的效率开始变好慢慢的变差,这样也导致温度开始变小后来又变高。另外就是考虑导热了,随着热管长度的增加,距离越长,后面的fin与前面的fin温差越大,效果也就会变差了。

kamui 2011-5-1 08:46:28 显示全部楼层

我怀疑,楼主的仿真有问题,建议加密网格重新计算。另外,你比较一下看看,两种情况下最外侧的fin的温度有多大的差别?
理论上来说,增大距离肯定是更好的。热管造成的热阻忽略的情况下。

大大苹果 2011-5-1 08:46:28 显示全部楼层


加密网格肯定是不可能了,现在的网格是粗网格,网格数已经接近500万了,加密的话我的机子就跑不出结果了,同时间距从3.5mm,4.5mm,5mm一直增加到6.5mm,结温一直都是降低的,可是间距从6.5mm增加至8mm时,结温升高了,所以很疑惑。

千里目 2011-5-1 08:46:28 显示全部楼层

建議在間隙網格上,多重視一點網格數,理論上間隔大的流廠速度,會優於間隔小的.

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