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随着笔记本电脑向着高频、高集成化发展,以及大规模集成电路的小型化部件的使用,单位容积的发热量渐渐增大,这些都使笔记本电脑发热量大大增加。本文在不改变笔记本电脑主板布局、风扇等部件的基础上对散热系统各部件的匹配技术进行研究,利用计算流体动力学软件对笔记本电脑内部空气温度场和空气流量进行数值仿真计算,提出结构改进设计方案,对于提高笔记本电脑的散热性能具有重要意义。论文主要研究内容如下:
(1)以传热学、计算流体力学、数值传热学等相关理论为基础,根据笔记本电脑的实际情况,利用ICEPAK软件,建立了笔记本电脑内部空气的流场和温度场数值仿真计算模型,通过实验,验证了仿真模型适用性。
(2)针对样机,提出了改变进风口大小和位置、热管位置、增加进风口及适当加大风扇和散热器之间的距离等散热改善措施,并从温度场和空气流量等方面进行了仿真分析,得出了不同状况下笔记本电脑内部温度场的分布规律,从而提出结构改进设计方案。
(3)在不改变笔记本电脑主板布局、风扇等部件的基础上,利用FLUENT软件,研究了矩形平翅片热管散热器空气侧翅片的传热性能,对不同翅片参数的热管换热器的换热过程进行了数值模拟研究。分析了不同风速、不同翅片间距对热管散热器翅片传热单元换热特性的影响,找到了不同风速下散热器翅片的最佳间距。