CPU散热片结构设计

　　CPU散热片结构设计耿德军，胡艳（沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159）有重要意义，强迫风冷CPU散热是为常用的一种散热方法。根据皮托管原理测出水位差，计算出风速、雷诺数、边界层厚度；通过散热器的总散热效率和总散热量设计出等截面直肋散热片的结构援随着计算机技术的不断发展，其中央处理器（CPU）的运算速度不断提高，而体积却越来越小，芯片的发热量猛增到70~80W00.电子设备失效的55是由于过热引起0，所以CPU冷却的散热器也得到了显著关注M.CPU空冷强迫式对流散热器成本低、工艺简单、性能可靠，在散热器中占有主导地位5.为更快把热量散发出去，散热片通常采用导热系数高的金、铜、铝等材料；为降低成本，一般选择铝质材料。散热器结构既肋片料的表面处理和防腐蚀援高度、肋片厚度和肋片间距。本文通过计算优化出散热片结构，以达到充分散热的目的。

　　1的装置，测量不同风速下皮托管中的水位差，列于表1中。

　　其中：P'为水的密度，P'=密度，p =1援05kg/m3；1为皮托管水位差；g为重力加速度。

　　78mm之间，工程实际中取整数S 2援肋高范围的确定由表1可知，在。当H跋00mm时，总散热效率n约80.故在、4、6中只取0会屯矣100mm. r=5mm时，散热器的总散热效率n与肋高H的关系散热效率n随对流换热系数h的增大而减小；由、5、7可知，总散热量少总随对流换热系数h的增大而增大。由此可见，对流换热系数既不能取大值也不能取小值。h K）时的散热器总效率n大于h=32援5Wm2K）时的n<故取h=31援W/（m2K）。此时，肋间距S= r=5mm时，散热器的总散热量中总与肋高H的关系由、4、6可知，总散热效率n随肋高H的增大而增大，当达到大值后，随肋高H的增大而急剧减小，当H跃70mm时，n约87；由、5、7可知，总散热量步总随肋高H的增大，先是快速增大、然后变缓、后基本不变。综合考虑，取0约H<70mm. 2援肋厚及肋高的确定K），不同肋高h时，散热器的总散热效率n、总散热量少总与不同肋厚r的关系如、所示。

　　总散热效率n与肋厚r的关系由可知，在肋高H相同的情况下，散热器的总散热效率n随肋厚r的增大而增大；在中，总散热量少总随肋厚r的增大而减小。因此肋厚不能取太大，同时，为满足砂型铸造铝合金铸件小壁厚尺寸的要求8，取散热片的厚度r=4mm.在中，r=4mm，肋高H=30mm时，总散热效率大，达到90. 3结论根据皮托管原理测出水位差，计算出风速、雷诺数、边界层厚度，从而确定出肋片间距S通过总散热效率和总散热量优化，确定肋片厚度r =4mm，肋片高度H=30mm.散热片底板厚度7mm，底板长100mm，宽100mm，共有个肋片。散热器的材料选择铝，电器元件运行温度安全值选定