计算机散热的原理与技术解析[下]
了解电脑散热原理及优化方法

了解电脑散热原理及优化方法电脑散热原理及优化方法在现代社会,电脑已经成为我们生活中不可缺少的一部分。
然而,在我们使用电脑的过程中,你是否曾经遇到过电脑过热的情况?电脑散热是一个重要的问题,它不仅会影响电脑的性能和寿命,还可能导致系统崩溃或烧毁。
因此,了解电脑散热的原理及优化方法对于保护我们的电脑非常关键。
本文将为您详细介绍电脑散热的原理,并提供一些优化方法,以帮助您更好地了解和解决电脑散热问题。
一、电脑散热的原理电脑散热的原理主要涉及到三个方面:散热器、散热风扇和散热介质。
1. 散热器:散热器是电脑散热的核心部件之一。
它通常由铜、铝等导热性能较好的材料制成,表面上有很多散热片,以增大表面积。
当电脑内部产生热量时,散热器接触到热源,并通过导热原理将热量传递到散热片上。
2. 散热风扇:散热风扇是电脑散热的另一个重要组成部分。
它通过旋转叶片产生空气流动,将热风吹散,帮助散热器快速散热。
同时,散热风扇还可以帮助降低电脑硬件的运行温度,保持电脑的稳定性。
3. 散热介质:散热介质指的是在散热器和散热风扇之间的传导介质。
常见的散热介质有散热膏和散热片。
散热膏主要用于提高接触面的导热性能,减小热能损失;而散热片则可以增加导热面积,提高散热效率。
二、优化电脑散热的方法为了有效保护电脑,并提高其散热性能,我们可以采取以下优化方法。
1. 定期清理电脑内部:电脑内部积尘是导致电脑过热的主要原因之一。
因此,定期清理电脑内部是非常有必要的。
可以使用吹气罐或细刷子清除键盘、散热器等部件上的灰尘,确保空气畅通。
2. 加装散热风扇或水冷系统:如果您的电脑在高负载运行时容易过热,可以考虑加装散热风扇或水冷系统。
散热风扇可以增强空气流动,提高散热效果;而水冷系统则可以通过循环水来降低电脑的温度。
3. 合理放置电脑:电脑放置的位置也会影响其散热效果。
应尽量将电脑放置在通风良好、远离热源的地方,避免在被子、靠近窗户等位置使用电脑。
同时,使用电脑时避免将散热口部位摆到桌面等堵塞的地方,以保持良好的散热效果。
计算机硬件的散热与温度控制方法

计算机硬件的散热与温度控制方法随着计算机性能的不断提升,硬件产生的热量也越来越大。
如果不能有效散热和控制温度,计算机硬件很可能会过热,导致系统崩溃甚至损坏。
因此,了解计算机硬件的散热和温度控制方法是非常重要的。
本文将详细介绍计算机硬件散热的原理以及常用的温度控制方法。
一、计算机硬件散热的原理1.热量产生:计算机硬件主要通过电能转化为热能,例如CPU的工作频率越高,其产生的热量就越多。
2.散热方式:计算机硬件散热的方式通常有空气对流、导热器、风扇以及散热片等。
其中,最常用的散热方式是通过风扇带动空气流动,并将热量带走。
3.热传导:计算机硬件散热时,热量会通过热传导的方式从热源处传递到散热介质(例如散热片、散热鳍等),再通过空气流动带走。
因此,选择散热介质的材质和散热介质与硬件的接触面积都会影响散热效果。
二、计算机硬件温度控制的方法1.合理机箱设计:机箱的设计直接影响计算机硬件的散热效果。
合理的机箱设计需要同时考虑空气流动的通畅性和硬件的散热需求。
现代机箱通常具备前后各一个风扇,以保证空气的流动。
2.CPU风扇散热:CPU是整个计算机系统功耗最大的部件之一,也是散热最重要的部件之一。
合理的CPU风扇散热设计可以显著降低CPU的温度。
建议选择散热性能较好的CPU风扇,并保持风扇的清洁。
3.散热器与散热片:散热器通常用于散热功率较大的部件,如显卡和电源等。
而散热片则常常用于较小的部件,如北桥和南桥等。
合理选择散热器和散热片,以满足硬件的散热需求。
4.外部风扇:在机箱内部安装外部风扇可以加速空气交换,提高整体散热效果。
但需要注意风扇的位置和数量,避免影响空气流动和产生噪音。
5.散热胶:散热胶是一个帮助热传导的材料。
适量使用散热胶可以提高硬件与散热介质之间的接触面积,提高散热效果。
6.环境控制:计算机硬件的工作环境也会对温度产生影响。
合理控制室内的温度和湿度,保持空气流通,有助于降低硬件的温度。
7.软件监控:现今的计算机主板通常都配备有温度传感器,并且主板上也会有相关软件来监控硬件的温度。
cpu散热原理

cpu散热原理CPU散热原理。
CPU散热是计算机硬件中非常重要的一环,它直接关系到计算机的稳定运行和寿命。
本文将从CPU散热的原理入手,为大家详细解析CPU散热的工作原理和方法。
首先,我们来了解一下CPU散热的原理。
CPU在工作时会产生大量的热量,如果不能及时散热,就会导致CPU温度过高,甚至损坏CPU。
因此,CPU散热的原理就是通过散热器将CPU产生的热量及时散发出去,保持CPU的正常工作温度。
那么,CPU散热器是如何工作的呢?CPU散热器通常由散热风扇和散热片组成。
散热风扇通过转动产生气流,将散热片上的热量带走,然后将热量散发到空气中。
这样就能有效地降低CPU的温度,保持CPU的正常工作状态。
为了提高CPU散热效果,我们可以采取一些方法。
首先是选择散热性能好的散热器,散热器的材质和设计都会影响散热效果。
其次是使用散热性能好的散热风扇,大功率的风扇可以提供更大的风量,加强散热效果。
此外,我们还可以使用散热胶或散热膏来提高散热器和CPU之间的接触效果,进一步提高散热效果。
除了散热器和散热风扇,我们还可以通过改善计算机的散热环境来提高CPU的散热效果。
例如,保持计算机通风良好,避免将计算机放在封闭的空间中,保持计算机周围的空气流通。
另外,可以在计算机周围放置散热片或者散热风扇,增加散热面积,提高散热效果。
总的来说,CPU散热是计算机硬件中非常重要的一环,它直接关系到计算机的稳定运行和寿命。
通过选择散热性能好的散热器和散热风扇,以及改善计算机的散热环境,我们可以有效提高CPU的散热效果,保护CPU,延长计算机的使用寿命。
希望本文的内容能够帮助大家更好地了解CPU散热的原理和方法,让计算机在工作时能够保持良好的散热状态,确保计算机的稳定运行。
台式计算机CPU散热器技术ppt课件

对于对流热阻:
• 通过对流换热知识,我们知道,流体的流速越高,对流换 热能力越强。
• 因此增加风扇的转速一定能起到减小对流热阻,加强对流换热的作用。
• 然而在台式计算机CPU散热的应用中,并不是风扇转速越 高越好。
• 首先,过高的转速会带来更大的噪音; • 其次,风扇转速过高会显著缩短其寿命,减小系统可靠性;此外风扇转速过
4.1 热管式散热技术简介
• 目前,热管在PC散热器中的应用越来越多, 目前各大散热器制造厂出货的CPU散热器 中,已经有15%以上的产品采用热管,尤 其是在高端产品上几乎无一例外。热管散 热器散热能力强,不用采用大量铜,价格 相对低廉,形式构造多样,不必担心与机 箱内部设备发生干涉,适合机箱内部布置, 是一种十分有前途的CPU散热形式。
2.2 风冷式散热器的传热强化
• 屋檐型吸热底层的设计:数值模拟结果
低速区域较大
低速区域较小
(a)未采用屋檐形式设计
(b)采用屋檐形式设计
散热器周围空气速度场
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
热管
强化散热的呢? 端温度更高。由传热学知识,
肋片温度越高,肋效率越高。 热管式散热器正是利用了这
一原理,强化了换热。如果 在需要换热量较小时,可以
热源——CPU
热管
适当减小风扇功率,以减小
换热器产生的噪音。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
散热的原理与技术解析

散热的原理与技术解析随着PC计算能力的增强,功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。
一般说来,PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等,它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。
我们都知道,电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性。
要让PC各部件的工作温度保持在合理的范围内,除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外,还必须要对其进行散热处理。
尤其对CPU而言,如果用户进行了超频,要保证其稳定地工作更必须有效地散热。
热传递的原理与基本方式虽然我们常将热称为热能,但热从严格意义上来说并不能算是一种能量,而只是一种传递能量的方式。
从微观来看,区域内分子受到外界能量冲击后,由能量高的区域分子传递至能量低的区域分子,因此在物理界普遍认为能量的传递就是热。
当然热最重要的过程或者形式就是热的传递了。
学过中学物理的朋友都知道,热传递主要有三种方式:传导 : 物质本身或当物质与物质接触时,能量的传递就被称为热传导,这是最普遍的一种热传递方式,由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。
相对而言,热传导方式局限于固体和液体,因为气体的分子构成并不是很紧密,它们之间能量的传递被称为热扩散。
热传导的基本公式为“Q=K×A×ΔT/ΔL”。
其中Q代表为热量,也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数,热传导系数类似比热,但是又与比热有一些差别,热传导系数与比热成反比,热传导系数越高,其比热的数值也就越低。
举例说明,纯铜的热传导系数为396.4,而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、ΔT代表两端的温度差;ΔL则是两端的距离。
因此,从公式我们就可以发现,热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比,同距离成反比。
热传递系数越高、热传递面积越大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。
电脑CPU散热技术解析

电脑CPU散热技术解析随着计算机性能的不断提升,CPU(中央处理器)的散热问题越来越受到关注。
CPU散热技术的有效应用可以保证计算机的稳定性和寿命,同时提高计算机的性能。
本文将深入探讨电脑CPU散热技术的原理和应用。
一、散热原理CPU在工作过程中会产生大量的热量,如果不能有效地散热,就容易导致CPU过热,从而降低计算机的性能甚至损坏CPU。
因此,了解散热原理是理解CPU散热技术的基础。
1. 热传导热传导是CPU散热的重要环节。
它通过固体材料的导热性能,将CPU产生的热量传递到散热器中。
通常使用的导热材料有金属导热膏和热传导片等。
2. 散热器散热器是CPU散热的核心部件。
它利用导热技术,将CPU传导过来的热量尽快散发到空气中。
散热器种类繁多,常见的有风冷散热器和水冷散热器。
风冷散热器通过安装在散热片上的风扇,通过空气对流的方式将散热片上的热量带走。
而水冷散热器则通过水泵循环,将CPU的热量传导到水冷系统中,再通过散热片和风扇将热量散发出去。
3. 散热风扇散热风扇通常与散热器配合使用。
它的主要功能是对散热器进行强制散热,增加空气对流,提高散热效果。
根据风扇的转速和噪音产生情况,可以分为普通风扇和PWM风扇。
二、常见散热技术1. 大散热面积设计大散热面积设计是提高CPU散热效果的重要手段之一。
通过增加散热片的数量或表面积,可以增大散热面积,提高散热效果。
2. 风扇技术针对风扇的技术也是提高散热效果的关键手段之一。
风扇的转速和叶片的设计都会影响散热效果。
一般来说,高转速的风扇能带走更多的热量,但会产生更大的噪音。
3. 液冷技术液冷技术通过将水冷片与CPU连接,将热量传导到水冷系统中,再通过散热器和风扇进行散发。
相比传统的风冷散热技术,液冷技术通常能够提供更好的散热效果。
4. 热管技术热管技术是一种较为普遍使用的散热技术。
它通过将散热器与CPU连接,利用热管的导热性能,将CPU产生的热量迅速传导到散热器上,再通过风扇散热。
了解电脑风扇的基本原理
了解电脑风扇的基本原理电脑风扇是电脑硬件中的重要组成部分,它的基本原理和功能对于电脑的散热和性能表现有着至关重要的影响。
本文将介绍电脑风扇的基本原理,包括工作原理、散热原理以及常见问题和解决方法。
一、电脑风扇的工作原理电脑风扇是通过产生气流来降低电脑内部温度的装置。
它通常由电机、叶片和外壳组成。
当电机启动时,叶片开始旋转,产生气流,将热量带走。
电脑风扇通常通过连接主板上的电源接口来获得供电,并通过主板上的控制器来调节其转速。
二、电脑风扇的散热原理电脑内部的各种元件在运行时会产生大量热量,并且长时间高温运行会对电脑硬件造成损害。
电脑风扇通过产生气流来帮助散热,从而降低硬件元件的温度。
当电脑风扇旋转时,它会吹走热气,并带走热量。
通过增加风扇的转速,可以增加气流量,从而提高散热效果。
三、常见的电脑风扇问题及解决方法1. 风扇噪音问题:有时候我们会发现电脑风扇产生噪音,这可能是由于电脑风扇的旋转轴承损坏或积灰导致的。
解决方法是清洁风扇或更换风扇。
定期清洁电脑内部,可以减少灰尘对风扇运行的影响。
2. 风扇转速问题:电脑风扇的转速过高或过低都可能导致散热不足或噪音问题。
可以通过更改BIOS设置或安装风扇调速软件来调节风扇转速。
同时,确保风扇的供电连接正确可靠也很重要。
3. 风扇堵转问题:电脑风扇在长时间运转后可能会因为灰尘积聚或电机故障等原因而堵转。
堵转会导致电脑过热,严重时可能引发火灾等安全事故。
因此,定期检查和清洁电脑风扇是十分重要的。
4. 风扇不工作问题:有时候我们可能会发现电脑风扇不工作,这可能是由于风扇电源接口松动、电机故障或主板故障等原因导致的。
解决方法是检查电源接口、更换风扇或修复主板。
总结:电脑风扇通过产生气流来降低电脑内部的温度,起到散热的作用。
了解电脑风扇的基本原理以及常见的问题和解决方法,可以帮助我们更好地维护电脑硬件,延长其寿命。
在日常使用中,定期检查和清洁电脑风扇是必不可少的步骤。
笔记本铜管散热原理
笔记本铜管散热原理
在现代社会,笔记本电脑已经成为人们生活和工作中不可或缺的工具。
然而,
随着笔记本电脑性能的不断提升,散热问题也逐渐凸显出来。
而笔记本铜管散热技术作为一种常见的散热方式,其原理和作用备受关注。
铜管散热技术是通过将铜管与散热片和散热风扇相结合,利用铜的良好导热性能,将散热片与散热风扇之间进行连接,从而有效地提高了散热效率。
笔记本内部的散热管路设计通常是将CPU和GPU两大热源分别与两根铜管相连接,通过热传
导的方式将热量传递到散热片上,再通过散热风扇将热量散发出去,从而达到降温的效果。
铜管散热原理的核心在于利用铜的优良导热性能,将热量迅速传递到散热片上,再通过风扇将热量散发出去。
铜具有良好的导热性能和强度,而且重量轻,因此非常适合作为散热管材料。
此外,铜还具有良好的可加工性和耐腐蚀性,能够满足笔记本散热管路的复杂设计和长期稳定工作的要求。
在实际应用中,笔记本铜管散热技术通常还会结合其他散热材料和技术,如热
导胶、散热片、散热风扇等,共同发挥散热作用。
同时,针对不同型号的笔记本电脑,厂商也会根据其散热需求和空间限制,设计不同形状和布局的铜管散热系统,以达到最佳的散热效果。
总的来说,笔记本铜管散热原理是利用铜的优良导热性能,通过铜管、散热片
和散热风扇的结合,将热量从CPU和GPU等热源迅速传递到散热片上,再通过风
扇将热量散发出去,从而达到降温的效果。
这种散热技术在提高笔记本散热效率的同时,也为用户提供了更好的使用体验,是当前笔记本散热领域的重要技术之一。
计算机硬件的散热与风噪控制技术
计算机硬件的散热与风噪控制技术随着计算机技术的不断发展,计算机硬件的性能也在不断提升。
然而,高性能带来的问题之一就是散热和风噪。
在这篇文章中,我们将探讨计算机硬件的散热与风噪控制技术。
一、散热技术散热是指将计算机硬件产生的热量有效地散发出去的过程。
在高性能计算机中,硬件的能耗大,因此产生的热量也相对较高。
如果不能有效地散热,计算机硬件可能会过热,导致性能下降甚至烧毁。
1. 散热器散热器是一种常见的散热设备,它通过增大散热面积和改善空气流通来提高散热效率。
散热器通常由金属材料制成,如铝或铜,具有良好的导热性能。
通过散热器,计算机硬件可以将热量传递给周围的空气,达到散热的目的。
2. 散热风扇散热风扇是散热系统中的重要组成部分,它通过风扇叶片的旋转产生气流,降低散热器和计算机硬件的温度。
散热风扇通常采用直流电机驱动,具有低功耗和低噪音的特点。
同时,一些散热风扇还配备了智能控制功能,可以根据温度变化自动调节转速,达到更好的散热效果。
3. 导热膏导热膏是散热技术中的重要材料,它可以填充在散热器和计算机硬件之间,提高热量的传导效率。
导热膏通常由导热颗粒和导电胶粘剂组成,能够有效地填补微小的缝隙,减少热阻,提高散热效果。
二、风噪控制技术除了散热问题,计算机硬件还常常产生噪音,给用户带来困扰。
在高性能计算机中,风扇是主要的噪音源。
因此,控制风噪成为了必要的技术。
1. 减少风扇转速降低风扇转速是控制风噪的有效方式之一。
通过减少风扇的转速,可以降低风噪,提升用户的使用体验。
一些计算机硬件还具有智能调速功能,根据温度等参数自动调节风扇转速,以平衡散热需求和噪音控制。
2. 噪音消除技术噪音消除技术可以通过采用降噪材料或采取声学设计来减少计算机硬件产生的噪音。
降噪材料可以有效地吸收噪音,减少传播到周围环境中的噪音。
声学设计可以通过合理布局硬件元件和散热结构,减少噪音的发生和传播。
3. 散热与风噪的权衡在计算机硬件设计中,散热和风噪之间存在一定的权衡关系。
电脑散热器原理阐述
主動式散熱,從散熱方式上細分,可以分為風冷散熱、液冷散熱、熱管散熱、半導體製冷、化學製 冷等等。
風冷 風冷散熱是最常見的散熱方式,相比較而言,也是較廉價的方式。風冷散熱從實質上講就是使用風 扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價格相對較低,安裝方便等優點。但對環境依賴比較高,例如氣 溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。
一般的熱輻射的熱傳導公式為“Q =E×S×F×Δ(Ta-Tb)”。公式中 Q 代表熱輻射所交換的能力,E 是物體表面的熱輻射系數。在實際中,當物質為金屬且表面光潔的情況下,熱輻射系數比較小,而 把金屬表面進行處理後(比如著色)其表面熱輻射系數值就會提升。塑料或非金屬類的熱輻射系數 值大部分都比較高。S 是物體的表面積,F 則是輻射熱交換的角度和表面的函數關係,但這裡這個 函數比較難以解釋。Δ(Ta-Tb)則是表面 a 的溫度同表面 b 之間的溫度差。因此熱輻射系數、物體 表面積的大小以及溫度差之間都存在正比關係。
第二對流:對流指的是流體(氣體或液體)與固體表面接觸,造成流體從固體表面將熱帶走的熱傳遞 方式。具體應用到實際來看,熱對流又有兩種不同的情況,即:自然對流和強制對流。自然對流指 的是流體運動,成因是溫度差,溫度高的流體密度較低,因此質量輕,相對就會向上運動。相反地, 溫度低的流體,密度高,因此向下運動,這種熱傳遞是因為流體受熱之後,或者說存在溫度差之後, 產生了熱傳遞的動力;強制對流則是流體受外在的強制驅動(如風扇帶動的空氣流動),驅動力向 什麼地方,流體就向什麼地方運動,因此這種熱對流更有效率和可指向性。
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散热的原理与技术解析-下(1)在之前的文章中,我们介绍了热传递的原理与基本方式,并在散热的原理与技术解析-上中详细探讨如何快速将热量带离热源,其内容主要涉及热传递三种基本方式中的热传导方面;在散热的原理与技术解析-中里则以风冷散热器为例分析相应的技术原理与实现策略。
在本文中,我们将重点探讨其他散热方式如水冷、热管等散热技术,介绍与外界环境的不同热交换方式的实现。
至于某些只有高端使用者才采用的极端散热方式如液氮、干冰等,则不在讨论之列。
需要明确的是,在大多数情况下,无论水冷散热还是热管散热,都不会完全脱离风冷,它们都是通过有效的将热量转移至大面积散热片(热管和液体都只是热传递介质),使用大尺寸低转速风扇,达到静音散热效果。
即便不使用风扇,也会尽量增大鳍片散热表面积,同时鳍片周围需要保持良好的通风。
也即是说,最终与外界环境的热交换,还是要通过风冷的。
水冷散热系统的原理首先让我们来看一下水冷散热。
不过,在讨论之前,先来明确一下概念:虽然我们很多时候将水冷散热与液冷散热等同起来,但严格意义上说,二者还是有区别的,水冷散热只是液冷散热系统中散热介质使用水的一个子集,而除水之外,还有其他很多介质可用于液冷散热系统,只不过由于水价格便宜易于获得,水冷散热在中低端领域应用得较为广泛罢了。
从技术角度看,水冷(液冷)散热系统的工作原理很简单:就是利用水泵把水从储水器中抽出来,通过水管流进水箱,然后再在水箱的另外一个口出来,通过水管流回储水器,就这样不断循环,把热量从热源如CPU的表面带走。
水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水,根据需要还可以增加散热结构。
其中,热交换器是整个水冷系统的核心,水冷系统的效率在很大程度上由它来决定,这也是整个系统构思最巧妙的部分。
循环系统分别将水送进和排出热交换器,而进水管的另外一端与水泵连接。
水泵放在储水的水桶或其它结构的水箱中,出水管将送出的热水重新排放到水箱中。
如果需要,出水管里的热水先经过散热系统降为室温后再排放回水箱。
散热的原理与技术解析-下(2)水冷散热的效果从理论上来说,风冷散热通过风扇和散热片把机箱内热源如CPU产生的热量与周围空气进行热交换,其理想状况顶多能让CPU降至机箱的“环境温度”——这个温度比起码机箱外高5~10℃(夏天,全封闭,CPU散发热量仍然滞留在机箱内,不然机箱为何提全程互动散热通道的概念?),而水冷系统则通过管道把CPU表面温度带到机箱外直接和箱外空气作热交换(有个技术名词叫热量的定向转移),因为通常有硕大的散热片,所以效率很高,机箱内的热量的最大热源转移到箱外,剩余的热量依靠机箱自然对流结构完全实现箱体内部温度平衡。
水冷的散热效果要比风冷系统好,一般的水冷散热效果,与较好的风扇散热温度相比还要低最少10度;水冷系统因为没有风扇,所以不会产生振动,因此也比较安静。
水冷散热的技术解析也许有些人会问,水的导热系数是非常低的,为什么水冷系统的散热效率能够很高呢?首先,正如在散热的原理与技术解析-上中的解释,对传导性能要求较高的地方在于散热器底座,而对交换介质而言性能则更多地体现在热容量方面,而水的热容量是空气的数千倍,所以水冷系统的热负载能力很大,相当于风冷系统的5倍,导致的直接好处就是CPU工作温度曲线非常平缓。
比如,使用风冷散热器的系统在运行CPU负载较大的程序时会在短时间内出现温度热尖峰,或有可能超出CPU警戒温度,而水冷散热系统则由于热容量大,热波动相对要小得多。
其次,尽管水的导热性能确实很差,但流动中的水就完全不一样了,它与水的流速成正比,水流速度越快,那么散热效果越好。
为使水的流速加快,我们应注意水泵的水压是否足够。
一般水泵的功率越大,水压就越大,水泵散发出来的热量也就越多。
在水泵功率一定的情况下,水桶中水平面与水管的最高点的距离越大,水的流速将越慢,这将降低水的导热性,所以应尽量使水平面与水管的最高点的距离小一些。
下面,我们举例来看为什么使用水冷方式能够有效地进行散热。
假设CPU功率为40W,在一小时就可产生860.076×40=3443.04卡的热量,如果流经水冷器的水量=100升/小时,在不考虑其它方面散热的情况下,可以让水温上升0.344度。
所以水量太少会导致流经水冷器的水不足以带走CPU上的热量,那是否水量越多越好呢。
答案是肯定的,但在不影响水温的情形下,我们应选用适量的水,而不应只求水量的多。
如果CPU的功率为40W左右,并用15升的水不加风扇,塑料筒装水使用10W的沉水泵,在室温为25度时,经过2小时以后,水温上升3度,并达到平衡状态。
散热的原理与技术解析-下(3)水冷散热的缺陷与不足虽然水冷散热具有功率消耗较小、工作噪声很小、可以利用多种方式完成散热过程的优势,但是其安装过程对大多数用户而言过于复杂,这是影响它普及的一个主要因素。
在水冷散热器刚出现的阶段,有些厂商预测未来将是水冷的天下。
但是经过了这么长时间,水冷仍然只在少部分用户中使用,而未跻身主流行列。
究其原因,虽然从散热性能上看还是以水冷占优势,但是它价格偏高,占空间大,且水(或者其它替代液体)会有变质和内部材料氧化的问题。
此外,在使用水冷方式散热时,一定要注意水气凝结现象。
水气凝结现象是由于空气中的水分遇冷后聚集起来,最后变成水珠。
在常温下的水冷系统中,是不会出现水气凝结现象的,但如果使用冰水或搭配致冷器使用,水气凝结就可能发生,这将造成死机或硬件损坏,所以是不能忽视的。
但只要我们做好相应的措施,水气凝结就可以避免发生。
散热的原理与技术解析-下(4)热管散热简介水冷散热不能走向主流,除水冷自身缺点以外,另一个主要原因则是热管散热技术的普遍运用。
当热管进入到PC领域后,传热材料的散热技术获取了突破从而令人们放弃了水冷。
热管散热基础知识热管散热是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术,1963年由美国Los Alamos国家实验室的G.M.Grover发明,并率先由IBM最初引入笔记本中。
虽然热管的出现已经有数十年的历史,而在PC散热领域被广泛采用还是近些年的事,但发展迅猛。
小到CPU散热器、显卡散热器,大到机箱,我们都可以看到热管的身影。
从使用角度看,热管具有热传递速度极快的优点,安装至散热器中可以有效的降低热阻值,增加散热效率。
热管,又称“热之超导体”。
其核心作用是导热。
它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量,具有极高的导热性,高达纯铜导热能力的上百倍。
但和世间所有凡物一样,热管个体之间的性能差异也是巨大的。
热管的长度、毛细结构、毛细结构做工、填充物体积和配料都会影响到热管的导热量。
此外,配合热管使用的散热片面积和与热管间的嵌套工艺将直接影响到整个散热器的散热效果。
因此,并不是所有的热管散热器都能给你的CPU带来清凉。
从技术角度看,热管的核心作用提高热传递的效率,将热量快速从热源带离,而非一般意义上所说的“散热”——这则涵括与外界环境进行热交换的过程。
热管的动作温度范围十分宽广。
从零下200度~1000度均可使用热管导热。
热管的工作原理很简单,热管分为蒸发受热端和冷凝端两部分(具体到产品上,受热端就是和散热器底座接触的部分)。
当受热端开始受热的时候,管壁周围的液体就会瞬间汽化,产生蒸气,此时这部分的压力就会变大,蒸气流在压力的牵引下向冷凝端流动。
蒸气流到达冷凝端后冷凝成液体,同时也放出大量的热量,最后借助毛细力回到蒸发受热端完成一次循环。
热管散热的适用范围1、在热源附近缺乏散热空间2、需要从多个热源处进行有效的散热3、在密闭的空间内进行散热4、短时间大量散热5、具有活动的部件6、要求体积小并且质量轻的设备散热的原理与技术解析-下(5)热管散热的原理热管技术的原理其实很简单,就是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。
将铜管内部抽真空后充入工作流体,流体以蒸发--冷凝的相变过程在内部反复循环,不断将热端的热量传至冷却端,从而形成将热量从管子的一端传至另一端的传热过程。
典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽到的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可以在两段中间布置绝热段。
当热管的一端受热时,毛细芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
如此循环不已,热量由热管的一端传至另一端。
散热的原理与技术解析-下(6)热管散热技术解析采用热管的散热器比起传统的风冷散热器有成倍的效能提升,打破了风冷极限。
热管还可以让散热器设计成任何形状,不必再担心与其他配件发生干涉。
热管在热传递上的高效能,也让设计者不必大量采用价格昂贵的铜材,只需轻薄的铝片帖合热管外壁,既能达到理想散热性能。
一根热管的基本结构由容器、毛细结构和动作流体三部分组成。
很多人都对热管中装的东西很好奇。
那么,热管中装载的到底是什么呢?一般来说,热管中的动作流体需要根据热管所工作的温度区间进行选择。
对于PC散热,考虑到成本因素,厂商们一般选择的是纯水和部分添加剂。
那么,一般热管要装进多少动作流体呢?动作流体装入量太少,会导致流体无法将毛细结构孔隙填充,造成热管蒸发端局部干燥。
而动作流体装入过多,则会引发液体阻塞现象,导致冷凝端无法正常工作。
因此,热管的直径、毛细结构孔隙率、热管长度都会直接影响到动作液体的填入量。
一般来说,最常用的5mm外口径,3.6mm内径,长度为150mm的铜热管动作液体装填量为0.4毫升。
液体冷凝的过程会采用到毛细原理,因此毛细结构是一根合格热管产品的核心。
它主要有三个作用:一是提供冷凝端液体回流蒸发端的通道,二是提供内壁与液体/蒸气进行热传导的通道,三是提供液气产生毛细压力所必须的孔隙。
毛细结构是一根合格热管产品的核心。
它主要有三个作用:一是提供冷凝端液体回流蒸发端的通道,二是提供内壁与液体/蒸气进行热传导的通道,三是提供液气产生毛细压力所必须的孔隙。
一般而言,热管的毛细结构分为四种:丝网、沟槽、粉末烧结与纤维四种,我们在PC散热领域常见的毛细热管主要有两种结构:沟槽式和烧结式。
沟槽式热管是热管毛细结构中比较制造简单的一种,采用整体成型工艺制造,成本是一般烧结式热管的2/3。
沟槽式热管生产方便,但缺点十分明显。
沟槽式热管对沟槽深度和宽度要求很高,而且其方向性很强。
当热管出现大弯折的时候,沟槽式方向性的特性就成了致命缺点,导致导热性能大幅度下跌。
而烧结式热管则生产工艺相对比较复杂,成本也比较高。
热管烧结对铜粉质量、纯度,单铜粉颗粒直径、烧结温度、烧结均匀度都提出了很高的要求。
因此制造一根优异的烧结式热管并非容易的事情。