【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 隙增大熱源與散熱片的接觸面積，減小熱流距離，增大傳熱量。衡量導(dǎo)熱介質(zhì)工作特性的性能參數(shù)有導(dǎo)熱系數(shù)，熱阻系數(shù)，填充能力，工作溫度等。導(dǎo)熱介質(zhì)涂抹時(shí)應(yīng)均勻，能夠覆蓋CPU核心即可另外，導(dǎo)熱介質(zhì)長時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)“干化”或“硬化”現(xiàn)象。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作，應(yīng)定期清理并重新涂抹。（5）風(fēng)扇：熱量傳到散熱器的頂部后，需要盡快地將傳來的熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中去，就是要與周圍的空氣進(jìn)行熱交換。當(dāng)熱量傳遞給空氣后，和散熱片接觸的空氣溫度會(huì)急速上升。這時(shí)候，熱空氣應(yīng)該盡可能和周圍的冷空氣通過對(duì)流等熱交換方式來將熱量帶走，對(duì)風(fēng)冷散熱器來說，最主要的手段便是提高空氣流動(dòng)的速度，使用風(fēng)扇來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制對(duì)流。散熱器風(fēng)扇的效能(例如風(fēng)量，風(fēng)壓)主要取決于風(fēng)扇扇葉直徑軸向長度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和扇葉形狀。但是，任何風(fēng)冷散熱器在運(yùn)行時(shí)都無可避免的會(huì)產(chǎn)生噪音，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速過高會(huì)增大運(yùn)轉(zhuǎn)噪音。在降溫能力滿足散熱需求的情況下，盡量選用低轉(zhuǎn)速風(fēng)扇。3模擬計(jì)算及后處理軟件介紹 模擬計(jì)算軟件介紹計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（Computational Fluid Dynamic，簡(jiǎn)稱CFD）是通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示，對(duì)包含有流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)等相關(guān)物理現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD的基本思想可以歸結(jié)為：把原來在時(shí)間域及空間域上連續(xù)的物理量的場(chǎng)，如速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)用一系列有限個(gè)離散點(diǎn)上的變量的值的集合來代替，通過一定的原則和方程式建立起關(guān)于這些離散點(diǎn)上場(chǎng)的變量之間關(guān)系的代數(shù)方程組，然后求解代數(shù)方程組獲得常變量的近似值[1517]。（1）計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的工作步驟CFD可以看做是在流體基本方程（質(zhì)量守恒方程，動(dòng)量守恒方程，能量守恒方程）控制下對(duì)流的數(shù)值模擬。通過這種數(shù)值模擬，可以得到極其復(fù)雜問題的流場(chǎng)內(nèi)各個(gè)位置上的基本物理量（如速度，壓力，溫度，濃度等）的分布。采用CFD的方法對(duì)流流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，通常包括如下步驟：①建立反映工程問題或物理問題本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。②尋求高效率，高準(zhǔn)確度的計(jì)算方法，即建立針對(duì)控制方程的數(shù)值離散化方法，如有限差分法，有限元法，有限體積法等。③編程程序和進(jìn)行計(jì)算主要為計(jì)算網(wǎng)格劃分，初始條件和邊界條件的輸入，控制參數(shù)的設(shè)定等。④顯示計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果一般通過圖表等方式顯示，這對(duì)檢查和判斷分析質(zhì)量和結(jié)果又重要參考意義。（2）計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)CFD的長處是適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用面廣。首先，流動(dòng)問題的控制方程一般是非線性方程，自變量多，計(jì)算域的幾何形狀和邊界條件復(fù)雜，很難求解，而用CFD方法則有可能找出滿足工程需要的數(shù)值解；其次，可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種數(shù)值試驗(yàn)。再者，它不受物理模型和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南拗?，省錢省時(shí)，有較多的靈活性能給出詳細(xì)和完整的資料很容易模擬特殊尺寸，高溫，有毒，易燃等真是條件和試驗(yàn)中只能接近而無法達(dá)到的理想條件。CFD也存在著一定得局限性。首先數(shù)值法是一種離散近似的計(jì)算方法，依賴于物理上合理，數(shù)學(xué)上適用，適合于在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算的離散的有限數(shù)學(xué)模型，且最終結(jié)果不能提供任何形式的解析表達(dá)式，只是有限個(gè)離散點(diǎn)上的數(shù)值解并有一定的計(jì)算誤差；其次，它不像物理模型試驗(yàn)一開始就能給出流動(dòng)現(xiàn)象并定性的描述，往往需要由原體觀測(cè)或物理模型試驗(yàn)提供某些流動(dòng)參數(shù)，并需要對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證；再者，程序的編制及資料的收集，整理與正確利用，在很大程度上依賴于經(jīng)驗(yàn)和技巧。此外，因數(shù)值處理方法等原因有可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不真實(shí)。（3）計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域①水輪機(jī)，風(fēng)機(jī)和水泵等流體機(jī)械內(nèi)部的流體流動(dòng)②飛機(jī)和航天飛機(jī)等飛行器的設(shè)計(jì)③汽車流線外型對(duì)性能的影響④洪水波及河口潮流計(jì)算⑤風(fēng)載荷對(duì)高層建筑穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)性能的影響⑥換熱器性能分析及換熱器片形狀的選?、吆恿髦形廴疚锏臄U(kuò)散⑧汽車尾氣對(duì)街道環(huán)境的污染⑨食品中細(xì)菌的運(yùn)移 常規(guī)CFD軟件為了完成CFD計(jì)算，過去多是用戶自己編寫計(jì)算程序，但由于CFD的復(fù)雜性及計(jì)算機(jī)軟硬件條件的多樣性，使得用戶各自的應(yīng)用程序往往缺乏通用性，而CFD本身又有其鮮明的系統(tǒng)性和規(guī)律性，因此，比較適合于被制成通用的商用軟件。自1981年以來，出現(xiàn)了如ANSYS，PHOENICS，Icepak,FLUENT等多個(gè)商用CFD軟件。（1）ANSYSANSYS是由Swanson Analysis System，Inc開發(fā)研制的著名大型模擬軟件，它基于有限元算法，不但可用于分析線性，靜態(tài)等簡(jiǎn)單的問題，而且還可以用于分析非線性及瞬間等復(fù)雜問題。ANSYS可在微機(jī)和工作站上運(yùn)行，具有強(qiáng)大的熱分析功能，同時(shí)具有一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)絡(luò)劃分工具，分析類型豐富，使用方便，并且具有強(qiáng)大的前后處理功能，其圖形輸出功能清晰、直觀地反映溫度場(chǎng)分布的計(jì)算結(jié)果，因此具有廣泛的適用范圍ANSYS軟件是一種功能強(qiáng)大的可應(yīng)用于很多領(lǐng)域的大型有限元分析軟件。它可以進(jìn)行靜力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，熱學(xué)，流體動(dòng)力學(xué)、低/高頻電磁場(chǎng)等多領(lǐng)域多學(xué)科問題的單獨(dú)分析和耦合分析。（2）IcepakIcepak是一個(gè)專業(yè)的電子設(shè)備熱分析軟件，它能夠解決系統(tǒng)級(jí)，部件級(jí)，封裝級(jí)的熱分析問題。它擁有用戶模擬過程所需要的各種物理模型，可以模擬自然對(duì)流，強(qiáng)迫對(duì)流，混合對(duì)流，熱傳導(dǎo)，熱輻射，流固的耦合換熱，層流，湍流，穩(wěn)態(tài)，非穩(wěn)態(tài)等流動(dòng)現(xiàn)象。它采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，能夠針對(duì)復(fù)雜的幾何外形生成三維四面體，六面體的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，有多種網(wǎng)格生成方法，能夠滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中幾何形狀越來越復(fù)雜的要求。這些軟件的顯著特點(diǎn)是：①功能比較全面，實(shí)用性強(qiáng)，幾乎可以求解工程界的各種復(fù)雜問題。②具有比較易用的前后處理系統(tǒng)和其他CAD及CFD軟件的接口能力，便于用戶快速造型，網(wǎng)絡(luò)劃分等工作。同時(shí)，還可以讓用戶擴(kuò)展自己的開發(fā)模塊。③具有比較完備的容錯(cuò)機(jī)制和操作界面，穩(wěn)定性高。④可在多種計(jì)算機(jī)，多種操作系統(tǒng)，包括并行環(huán)境下運(yùn)行[18]。 本文所用模擬軟件PHOENICS是Parbolic,Hyperbolic or Ellicpic Numerical Integration Code Series的縮寫。PHOENICS軟件是世界上第一套計(jì)算流體與計(jì)算傳熱學(xué)商用軟件，是英國CHAM公司開發(fā)的模擬傳熱、流動(dòng)、反應(yīng)、燃燒過程的通用CFD軟件，有30多年的歷史。也是世界著名的計(jì)算流體與計(jì)算傳熱學(xué)(CFD/NHT)軟件。PHOENICS 提供了直角坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系和適體坐標(biāo)系三套坐標(biāo)系統(tǒng)，可用于求解一維、二維及三維空間的可壓縮或不可壓縮、單相或多相的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)流動(dòng)。適用于零維、一維、二維、三維、穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)。Phoenics網(wǎng)格系統(tǒng):直角、園柱、曲面（包括非正交和運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格，但在其VR環(huán)境不可以）、旋轉(zhuǎn)座標(biāo)，多重網(wǎng)格，精細(xì)網(wǎng)格?？梢詫?duì)三維穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)的可壓縮流或不可壓縮流進(jìn)行模擬，包括非牛頓流、多孔介質(zhì)中的流動(dòng)，并且可以考慮粘度、密度、溫度變化的影響可壓縮與不可壓縮流體。亞音速，超音速，跨音速。變量（包括用戶自定義的變量）數(shù)不受限制傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射換熱，耦合傳熱，固液表面自動(dòng)關(guān)聯(lián)。在流體模型上面，Phoenics內(nèi)置了22種適合于各種Re數(shù)場(chǎng)合的湍流模型，三種多相流，包括雷諾應(yīng)力模型、多流體湍流模型和通量模型及ke模型的各種變異，共計(jì)21個(gè)湍流模型，8個(gè)多相流模型，均包括相間動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞。兩相流求解方法:IPSA、ASM、PSICell、SEM。10多個(gè)差分格式。燃燒和NOx模型，擴(kuò)散和動(dòng)力控制的模型，包括多流體湍流燃燒模型。煤、氣、油燃燒?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)，包括多組分?jǐn)U散和變物性，內(nèi)置與CHEMKIN化工數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)的界面。6個(gè)輻射模型，包括計(jì)算角系數(shù)的面面模型，6通最模型和IMMERSOL的適用于輻射傳熱的組分輻射模型。計(jì)算流動(dòng)與傳熱時(shí)能同時(shí)計(jì)算浸人流體中的固體的機(jī)械和熱應(yīng)力可選擇線性和非線性方程解法(整場(chǎng)、逐面、逐點(diǎn))，包括STONE和耦合殘差梯度。線性、慣性和局部松弛。塊修正。用于充分